Hướng dẫn A – Z về mài – đánh bóng khn nhựa
Trong q trình đa dạng hóa và phát triển các sản phẩm cao cấp, việc nâng cao chất lượng khn đúc chính là yếu
tố đặc biệt quan trọng, để tạo ra các vật dụng thẩm mỹ và có độ tinh tế cao. Khn đúc càng sáng bóng, sản phẩm
đúc ra càng đạt chất lượng cao và chiếm được sự tin tưởng sử dụng của khách hàng
Trong quá trình sản xuất khuôn nhựa, gia công nhẵn và gia công gương sau q trình định hình (hay cịn gọi là q
trình mài và đánh bóng) chính là hai cơng đoạn quan trọng nhất để nâng cao chất lượng khuôn. Vậy làm thế nào để
có thể đánh bóng lịng khn tốt nhất? Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng quá trình đánh bóng và cách khắc
phục như thế nào? Mời bạn tham khảo trong bài viết dưới đây
1️⃣ Các vật tư dùng trong q trình đánh bóng khn và độ grit
khuyến nghị
– Giấy nhám: #150, #180, #320, #400, #600, #800, #1000, #1200, #1500
– Đá mài dầu: #120, #220, #400, #600
– Nỉ đánh bóng: dạng bánh trịn, dạng trụ vng, đầu trịn
– Bột kim cương: 1μm, 3μm, 9μm, 15μm
– Giũa kim cương: giũa trịn, tam giác, vng, dẹt..
– Mũi mài kim cương: hình trụ, hình nón, hình trịn
– Gỗ mài
– Đá mài ceramic: #200, #400, #800, #1200
>>> Giấy mài <<<
>>> Đá mài dầu <<<
>>> Nỉ đánh bóng <<<
>>> Bột kim cương cao
cấp <<<
>>> Mũi mài hợp kim <<<
>>> Giũa kim
cương <<<
>>> Đầu mài gỗ <<<
>>> Đá mài gốm <<<
2️⃣ Giới thiệu các bước đánh bóng khn nhựa cơ bản
Mỗi thợ kỹ thuật sẽ có những phương pháp đánh bóng khn của riêng mình nên sẽ khơng có những quy chuẩn
nào cụ thể. Tuy nhiên, một quá trình đánh bóng khn hầu hết đều đi theo 3 bước sau
1. Mài thơ: Các bề mặt hồn thiện thơ sau khi tiện, phay hoặc gia cơng EDM… có thể được xử lý sơ bộ bằng máy
mài xoay với tốc độ khoảng 35000 đến 40000 vịng/phút. Sau đó, tiến hành sử dụng đá mài dầu để làm mờ
vết xước thủ cơng, sử dụng kèm với dầu bơi trơn đánh bóng chất lượng để có hiệu quả giảm ma sát tốt. Thứ tự
mài có thể thay đổi linh động từ #180 – #240 – #320 – #400 – #600 – #800 – #1000
2. Mài tinh: Sau khi hồn thành q trình mài thô, các vết xước trên bề mặt sẽ mờ đi, tuy nhiên các gợn vẫn cịn
khá lớn để có thể tiến hành đánh bóng. Tiếp tục sử dụng giấy nhám mịn làm mờ lần lượt #400 – #600 – #800 –
#1000 – #1200 – #1500 (tùy theo tình trạng mà chọn loại độ nhám phù hợp). Trên thực tế, giấy nhám #1500 chỉ
được sử dụng trên
3. Đánh bóng: Quá trình đánh bóng thơng thường sẽ sử dụng bột kim cương dạng paste. Cơng đoạn đánh bóng
này thường sử dụng nỉ đánh bóng để phân phối bột kim cương lên bề mặt phơi hiệu quả nhất, thứ tự đánh bóng
thơng thường sau quá trình mài mịn sẽ là 9μm -> 6μm -> 3μm. Đối với các loại khn có u cầu cao hơn đôi khi
chúng ta sẽ sử dụng các loại kim cương đánh bóng xuống đến 1μm -> 0.5μm -> 0.25μm (*đối với các q trình
đánh bóng gương cao cấp này nên thực hiện ở môi trường sạch không bụi bẩn)
3⃣ Lưu ý trong q trình đánh bóng khn
(1) Trước khi bạn bắt đầu gia cơng một lịng khn mới, hãy kiểm tra bề mặt của phôi đầu tiên và làm sạch bằng
dầu hỏa để đá mài dầu có khả năng hoạt động tối đa, không bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn
(2) Khi mài bề mặt nhám, phải tiến hành công việc từ phần khó đến phần dễ. Đặc biệt đối với một số góc chết khó
mài thì trước tiên phải mài đáy sâu, cuối cùng là các cạnh bên và sau cùng mới đến các mặt phẳng
(3) Một số phơi có thể có nhiều thành phần được lắp ráp với nhau. Cần phải mài thô riêng từng phần hoặc mẫu
EDM của phôi, trước khi mài mịn và đánh bóng phơi đã lắp ráp
(4) Đối với phơi có bề mặt phẳng lớn hoặc bề mặt bên phẳng, dùng đá mài để mài các đường nhám sau đó dùng
các tấm thép thẳng để kiểm tra độ truyền sáng, kiểm tra xem có chỗ nào khơng bằng phẳng hoặc cịn vết cắt khơng
(5) Kéo qua lại để mài bề mặt phẳng của khuôn và cố gắng giữ cho tay cầm đá mài dầu tiếp xúc ngang nhất với bề
mặt khn nhất có thể. Tốt nhất, góc tiếp xúc khơng vượt q 25 °, vì khi độ dốc quá lớn lực ép từ trên xuống có
thể dẫn đến tạo nhiều đường gồ ghề trên phôi.
(6) Khi đánh bóng bề mặt phơi bằng giấy nhám ép đồng hoặc tre, giấy nhám khơng được lớn hơn diện tích dụng cụ,
nếu khơng các bộ phận khác của khn có thể bị ảnh hưởng
(7) Hình dạng của dụng cụ mài phải tương đồng với hình dạng bề mặt lịng khn, để đảm bảo rằng phơi khơng bị
biến dạng khi mài.
Đánh bóng thép H1️3 so với thép không gỉ 42️0
Các loại thép khác nhau sẽ yêu cầu một cách tiếp cận khác khi đánh bóng gương. Ví dụ: cần nhiều thời gian
để đánh bóng thép không gỉ hơn thép H13. Trước khi bắt đầu giai đoạn đánh bóng gương trên thép H13, cần
một lớp hoàn thiện bằng đá dầu 600 grit, trong khi trên thép khơng gỉ lớp hồn thiện bằng đá dầu nên ở mức
1000 grit, có nghĩa cần đến 3 mài mịn hơn so với thép H13, do đó sẽ tốn nhiều thời gian hơn
Ngồi ra, khi bắt đầu cơng đoạn đánh bóng gương, thép khơng gỉ phải bắt đầu với lớp kim cương thô hơn (15
micron paste) so với H13 (9 micron paste). Vì vậy, giai đoạn đánh bóng này cũng mất nhiều thời gian hơn
✅✅✅ Tham khảo danh mục dụng cụ – vật tư mài khuôn
4⃣ Môi trường làm việc khi đánh bóng khn
– Để đạt được hiệu quả đánh bóng cao nhất việc thực hiện mài thơ và đánh bóng nên được thực hiện ở hai vị trí
tách biệt nhau, điểm đặc biệt cần lưu ý ở đây là phải làm sạch tất cả các mảnh vụn mài còn sót lại sau q trình mài
thơ để nó khơng gây ra các vết xước li ti trong quá trình đánh bóng
– Thơng thường sau cơng đoạn đánh bóng bằng đá mài dầu đến giấy nhám #1200, phơi khi đánh bóng cần sạch
khơng có bụi, đảm bảo làm việc trong mơi trường sạch sẽ để bụi không bám vào gây xước bề mặt
– Đối với các yêu cầu đánh bóng gương với kích thước từ 1μm trở xuống, việc đánh bóng nên được thực hiện
trong các buồng đánh bóng sạch. Vì ở độ bóng này bụi bẩn hoặc gàu đều có thể gây ra các vết xước khơng mong
muốn
– Q trình đánh bóng càng địi hỏi chất lượng cao, càng phải sạch sẽ, ít bụi, khói, gàu, nước. Các yếu tố này đều
có thể ảnh hưởng đến độ chính xác cao của bề mặt “gương”
– Sau khi hồn thành q trình đánh bóng, bề mặt phơi cần được làm sạch hồn tồn bụi, vụn mài, chất bơi trơn
một cách cẩn thận để tránh bị xước hoặc xảy ra quá trình oxy hóa, tốt nhất là phun một lớp sơn chống rỉ lên bề mặt
phôi và bảo quản trong điều kiện sạch sẽ, thống khí
5️⃣ Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đánh bóng khn
👉 Tình trạng phơi trước đánh bóng
– Trong q trình gia cơng, lớp bề mặt có thể bị phá hủy do nhiệt, ứng suất bên trong hoặc các yếu tố khác nên
việc lựa chọn phương pháp mài không phù hợp sẽ ảnh hưởng trong từng trường hợp khác nhau (thay đổi linh động
tùy thuộc vào tay nghề)
– Các bề mặt được xử lý bằng quá trình EDM thường đánh bóng hơn so với bề mặt gia cơng thơng thường hoặc bề
mặt xử lý nhiệt
– Nếu EDM không được thực hiện đúng cách, độ sâu của lớp bề mặt bị ảnh hưởng bởi tia lửa điện lên đến 0.4mm.
Độ cứng của lớp bề mặt này cao hơn khá nhiều so với lớp trong nên rất khó đánh bóng
– Xử lý bề mặt một cách thủ công bằng mài thô là điều kiện để tạo cơ sở tốt nhất cho việc đánh bóng gương
👉 Chất lượng thép
– Thép chất lượng cao là điều kiện tiên quyết để để đảm bảo sản phẩm cuối cùng có độ sáng bóng hồn hảo. Các
loại thép kém chất lượng sẽ có hàm lượng tạp chất cao, các lỗ rỗng trong cấu trúc khiến quá trình đánh bóng khơng
bao giờ đạt hiệu quả như mong muốn
– Để đạt được hiệu quả đánh bóng tốt, phơi phải được đánh dấu độ nhám trước khi gia công. Khi xác định một phơi
cần được đánh bóng gương, nên chọn loại thép có chất lượng tốt và được xử lý nhiệt, nếu không sẽ không đạt
được hiệu quả mong đợi
👉 Ảnh hưởng của quy trình xử lý nhiệt đến đánh bóng
– Q trình nhiệt luyện khơng phù hợp sẽ khiến cho bề mặt của thép không đồng đều hoặc các đặc tính khác nhau,
củng là một trong những yếu tốt ảnh hưởng đến q trình đánh bóng
👉 Kỹ thuật đánh bóng của người thợ
– Do q trình đánh bóng khn hồn tồn được thực hiện thủ cơng nên kỹ năng của con người vẫn là yếu tốt
quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng thành quả cuối cùng
– Khi đã có phơi chất lượng, được xử lý nhiệt một cách chính xác, bạn chỉ mới nắm được 50% trong việc hồn
thiện bề mặt siêu bóng cịn lại phụ thuộc vào kỹ năng của bạn
6️⃣ Một số lưu ý khi sử dụng các vật tư trong q trình đánh bóng
khn
👉 Những lưu ý khi sử dụng đá mài dầu và giấy nhám
– Đối với các bề mặt khn có độ cứng cao nên sử dụng đà mài dầu mềm và sạch
– Khi thay đổi độ grit trong quá trình chà nhám, phôi và cả tay thợ kỹ thuật cần phải được làm sạch để tránh mang
các hạt grit thô sang khâu làm mịn tiếp theo
– Khi thực hiện các công đoạn mài khác nhau, chúng ta nên đổi hướng chà của giấy nhám theo một góc khoảng
45° để loại bỏ các hạt ở phía trên. Khi loại bỏ hạt cát hạt mài lớn (trên bậc) cần kéo dài thời gian chà nhám lên 25%
(quy đổi theo các kích thước tiếp theo)
– Thay đổi các hướng khác nhau trong quá trình mài để tránh sự không đồng đều các vân trên phôi
👉 Những lưu ý khi sử dụng mài và đánh bóng bằng bột kim cương
– Việc mài và đánh bóng bằng bột kim cương cần được thực hiện dưới áp lực nhẹ hơn, đặc biệt là với các bộ phận
bằng thép đã được tôi cứng từ trước
– Khi đánh bằng bột mài dạng sệt khoảng #8000, tải trọng phổ biến là 100-200g/cm² tuy nhiên rất khó để duy trì độ
chính xác tải trọng này
– Để thao tác thuận tiện hơn trong các khu vực nhỏ hẹp, nên chọn các loại nỉ phù hợp, bạn củng có thể cắt một
phần nỉ đi để làm nó mềm hơn. Điều này giúp kiểm soát áp suất đánh bóng để đảm bảo rằng áp suất bề mặt khơng
q cao
– Khi sử dụng bột kim cương để để bóng, không chỉ bề mặt gia công nên được làm sạch mà cả tay người thao tác
củng nên sạch sẽ
👉 Đánh bóng khn nhựa cần chú ý những vấn để sau
– Việc đánh bóng khn nhựa hồn tồn khác biệt với việc đánh bóng trong các ngành cơng nghiệp khác. Đánh
bóng khn nhựa địi hỏi phải có độ chính xác, u cầu của bề mặt hoàn thiện cao nên thường được gọi là đánh
bóng gương. Nó khơng chỉ u cầu cao về độ bóng mà cịn về độ phẳng, độ mịn và độ chính xác hình học
– Tiêu chuẩn đánh bóng gương thường được chia thành bốn cấp: A0=Ra0.008μm, A1=Ra0.016μm,
A2=Ra0.032μm, A3=Ra0.063μm
– Đánh bóng khn mẫu nhựa là một q trình đánh bóng địi hỏi độ tỷ mĩ khi gia cơng cao do đó nó thường được
tiến hành theo phương pháp thủ cơng. Các loại hình khác như đánh bóng điện, đánh bóng bằng dung dịch, đánh
bóng từ tính, đánh bóng hóa học, đánh bóng siêu âm có thể đạt được hiệu quả cao, thời gian thực hiện nhanh
nhưng không đủ đảm bảo độ chính xác hình học
✅✅✅ Tham khảo danh mục dụng cụ – vật tư mài khuôn
7️⃣ Cách giải quyết một số vấn đề khi đánh bóng khn nhựa
👉 Đánh bóng quá mức
– Vấn đề thường gặp phải trong q trình đánh bóng (có thể nói là xảy ra hằng ngày) chính là hiện tượng “đánh
bóng q mức”, khi chúng ta đánh bóng qua điểm, mà đáng lẽ phải dừng lại thì khn sẽ bị giảm chất lượng đáng
kể, bề mặt khuôn chất lượng kém
– Triệu chứng của q trình đánh bóng q mức có thể khiến khn nhựa sần sùi như vỏ cam và rỗ. Đánh bóng có
quá mức hầu hết xảy ra trong đánh bóng cơ học
👉 Lý do tại sao lại xuất hiện vỏ cam trên bề mặt khuôn
– Bề mặt thô ráp của khuôn được gọi là “sần vỏ cam” và có nhiều gây ra hiện tượng này. Nguyên nhân thường gặp
nhất chính là do bề mặt khn q nóng hoặc do thấm q nhiều cacbon. Điều này xảy ra thường là do áp lực
đánh bóng cao và thời gian đánh bóng quá lâu sẽ dẫn đến tình trạng này
– Ví dụ: Sử dụng bánh vải đánh bóng, nhiệt tạo ra bởi bánh vải có thể dễ dàng gây ra hiện tượng “sần vỏ cam” nếu
khơng kiểm sốt tốt trong q trình mài
– Các loại thép cứng hơn có thể chịu được áp suất đánh bóng cao hơn, thép mềm hơn sẽ dễ dẫn đến hiện tượng
“đánh bóng quá mức” hơn. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hiện tượng đánh bóng quá mức sẽ thay đổi tùy thuộc vào
độ cứng của thép
👉 Các biện pháp để loại bỏ hiện tượng “sần vỏ cam” trên phôi ép nhựa
Khi bắt đầu nhận thấy bề mặt khn xuất hiện rỗ, nhiều người có xu hướng tăng áp suất đánh bóng hoặc kéo dài
thời gian đánh bóng, điều này chỉ khiến tình hình tồi tệ thêm
Có thể sử dụng các phương pháp sau để khắc phục tình trạng này
(1) Để làm sạch bề mặt bị lỗi, bạn nên sử dụng cỡ hạt mài lớn hơn một chút so với kích thước hạt trước đó. Sau
đó, thực hiện quá trình mài với lực nhẹ và đều tay hơn
(2) Giảm độ căng ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tơi thép 25°C, sau đó mài với hạt mài mịn nhất trước khi đánh bóng
đến khi đạt hiệu quả ưng ý, cuối cùng đánh bóng bằng lực nhẹ hơn
👉 Lý do hình thành “rỗ” trên bề mặt phơi
Do một số tạp chất kim loại có trong thép thường là những oxit cứng và giịn, có kết cấu khơng đồng nhất và được
kéo ra khỏi bề mặt thép trong quá trình đánh bóng, tạo ra các vết rỗ. Các yếu tố chính gây ra hiện tượng rỗ bề mặt
khn như sau
– Áp suất đánh bóng quá lớn và thời gian đánh bóng lâu
– Độ tinh khiết khơng đủ, hàm lượng tạp chất trong phôi cao
– Bề mặt khuôn bị rỉ sét
– Các phần cháy không bị loại bỏ
👉 Các biện pháp loại bỏ hiện tượng rổ bề mặt
(1) Cẩn thận mài lại bề mặt. Kích thước hạt mài phải lớn hơn một chút so với kích thước hạt được sử dụng trước
đó, bước mài cuối cùng trước khi thực hiện đánh bóng nên được sử dụng bằng đá mài dầu mềm và sắc nét. Sau
khi thực hiện xong, tiến hành đánh bóng lại
(2) Tránh dụng các vật tư đánh bóng mềm khi kích thước sạn nhỏ hơn 1mm
(3) Sử dụng lực đánh bóng tối thiểu và thời gian trên một lần đánh bóng ngắn nhất
👉 Trên bề mặt khn sau khi đánh bóng gương vẫn cịn nhiều vết xước li ti
Một hiện tượng khác củng khá thường xảy ra, chính là sau khi thực hiện q trình đánh bóng gương cuối cùng trên
bề mặt vẫn cịn các vết xước li ti. Có thể khi nhìn trực diện bạn sẽ khơng nhìn thấy vết xước nhưng khi nhìn xéo
góc với ánh sáng thích hợp bạn sẽ thấy chi chít những vết xước này. Vậy cách khắc phục như thế nào?
👉 Các khắc phục các vết xước li ti trên khuôn nhựa
Hầu hết nguyên nhân gây ra hiện tượng này là do q trình đánh bóng cuối chưa đến kích thước hạt như mong
đợi, bột đánh bóng kém chất lượng chứa hàm lượng tạp chất cao, môi trường làm việc không đảm bảo vệ sinh
(1) Sử dụng bột kim cương chất lượng đến từ các thương hiệu nổi tiếng như bột Engis Hyprez Formula L của Mỹ
chuyên dành cho đánh bóng khn
(2) Sử dụng hạt kích thước nhỏ hơn để làm mất các vết xước li ti. Có thể xuống đến 1μm hoặc 0.5μm
(3) Thực hiện khâu đánh bóng gương trong buồng kín, sạch sẽ
✅✅ Tham khảo bột kim cương đánh bóng khn chất lượng cao
Tìm hiểu các phương pháp đánh bóng khn
1️. Đánh bóng cơ học (Mechanical Polishing)
Đánh bóng cơ học là phương pháp đánh bóng loại bỏ phần lồi, vết xước trên bề mặt phôi bằng cách cắt hoặc
làm biến dạng dẻo bề mặt vật liệu để làm bề mặt nhẵn bóng hơn bằng các sử dụng các dụng cụ mài
khuôn như: đá mài dầu, đá ceramic, nỉ đánh bóng, giấy nhám, dụng cụ mài cắt kim cương… và được vận
hành chủ yếu bằng thủ công
Mài siêu mịn và đánh bóng cần phải sử dụng các dụng cụ mài chuyên dụng như nỉ, để đưa các hợp chất mài
(bột mài, bột kim cương) ma sát về bề mặt lịng khn bằng chuyển động xoay ở tốc độ cao
Việc đánh bóng thủ cơng này thường tốn nhiều thời gian, địi hỏi người thợ phải có tay nghề cao vì khơng
phải khn nào củng có tính chất giống nhau. Tuy nhiên, hiệu quả đạt được là rất tốt và phù hợp với mọi loại
khn có độ khó và cấu trúc khác nhau
2️. Đánh bóng bằng hóa chất (Chemical Polishing)
Đánh bóng hóa học là một q trình mà trong đó bề mặt lồi được hịa tan và làm phẳng bằng hóa chất.
Phương pháp này có thể đánh bóng các phơi có hình dạng phức tạp, đánh bóng đồng loạt nhiều phơi cùng
lúc và đem lại hiệu quả đồng bộ cao
Độ nhám bề mặt thu được sau q trình đánh bóng hóa học thường là Ra 10μm
3. Đánh bóng bằng phương pháp điện phân (Electrolytic Polishing)
Nguyên tắc cơ bản của đánh bóng bằng điện củng tương tự như đánh bóng hóa chất. Nó sẽ đánh phẳng các
phần lồi trên bề mặt khuôn giúp cho lịng khn phẳng đồng đều nhau
So với đánh bóng hóa học, đánh bóng bằng điện phân tốt hơn một chút vì nó có thể loại bỏ ảnh hưởng của
ca-tố
4. Đánh bóng siêu âm (Ultrasonic Polishing)
Đánh bóng siêu âm là phương pháp dựa trên rung động tần số cao của để hồn hợp mài có xác liên tục với bề
mặt khuôn, sự cọ xát đều và liên tục này sẽ giúp bề mặt đạt độ bóng đồng đều hơn
Để thực hiện điều này cả khuôn sẽ đặt trên một máy siêu âm và hỗn hợp mài sẽ được bôi lên những vị trí cần
mài của khn. Gia cơng khn bằng sóng siêu âm hầu như khơng tác động áp lực nên sẽ ít gây ra biến
dạng phơi
5️. Đánh bóng bằng dịng chất lỏng (Fluid Polishing)
Đánh bóng bằng chất lỏng là dựa vào dòng chảy của dung dịch mài để để cọ xát vào lịng khn tạo nên hiệu
quả đánh bóng. Đánh bóng bằng dịng chất lỏng được thực hiện bằng ba phương pháp: phun hợp chất mài,
phun chất lỏng, mài thủy động lực
6️. Đánh bóng từ tính (Magnetic Polishing)
Mài bằng phương pháp từ tính là sử dụng các hạt mài có từ tính, dưới tác động của từ trường sẽ di chuyển
trên bề mặt của phơi và đánh bóng lịng phôi
Phương pháp này cho hiệu quả cao, chất lượng tốt dễ dàng kiểm soát và xử lý. Với các hợp chất mài mịn
phù hợp, độ nhám bề mặt có thể đạt đến Ra0.1μm
7️. Phương pháp đánh bóng hỗn hợp bằng siêu âm và tia lửa điện (Electric spark ultrasonic composite
polishing)
Để cải thiện tốc độ đánh bóng của phơi có độ nhám bề mặt từ Ra 1.6μm trở lên, sóng siêu âm được kết hợp
với nguồn điện xung dòng đỉnh cao tần số cao, hẹp chuyên dụng cho đánh bóng hỗn hợp
Khả năng mài mòn bằng rung siêu âm và xung điện tác động đồng thời lên bề mặt phôi giúp giảm nhanh độ
nhám bề mặt của phôi. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả khi xử lý bề mặt phôi thơ sau cơng đoạn tiện,
phay hoặc EDM
Thơng tin liên hệ
CƠNG TY TNHH ĐẦU TƯ PHÁT TRIỂN CUỘC SỐNG
028 3977 8269 / 028 3601 6797
Email: , Website: />487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam