Processus de polissage du moule en plastique

Avec l'utilisation généralisée de produits en plastique, tels que les produits de première nécessité et les emballages de boissons, l'esthétique des moules en plastique exige souvent un polissage miroir de la surface de la cavité. La production de lentilles optiques, de disques laser et d'autres moules exige une rugosité de surface élevée, ce qui implique des exigences de polissage très élevées.

Le polissage améliore non seulement l'esthétique du produit, mais aussi la résistance à la corrosion et à l'usure de la surface du matériau. Il offre également d'autres avantages au moule, comme un démoulage facile et un cycle d'injection plus court. Le polissage est donc un processus essentiel dans la fabrication des moules en plastique.

Actuellement, les méthodes de polissage couramment utilisées sont les suivantes :

1.1 Polissage mécanique

Le polissage mécanique consiste à éliminer la déformation plastique de la surface du matériau de coupe après le polissage de la partie convexe et à obtenir une méthode de polissage lisse, l'utilisation générale de bandes de pierre, de roues en laine, de papier de verre et d'autres outils, principalement le fonctionnement manuel, les pièces spéciales telles que la surface du corps rotatif, peuvent utiliser des outils auxiliaires tels que la platine, les exigences de qualité de surface peuvent être utilisées pour la méthode de super polissage.

Le polissage de super finition consiste à utiliser des outils de meulage spéciaux, imbibés d'un liquide de polissage contenant un abrasif, et pressés fermement sur la surface de la pièce à usiner pour une rotation à grande vitesse. Cette technologie permet d'obtenir une rugosité de surface de Ra0,008 μm, la plus élevée parmi les méthodes de polissage. Cette méthode est souvent utilisée dans les moules de lentilles optiques.

1.2 Polissage chimique

Le polissage chimique consiste à dissoudre les micro-débords de la surface du matériau dans un milieu chimique, préférant ainsi les parties concaves, afin d'obtenir une surface lisse. Le principal avantage de cette méthode est qu'elle ne nécessite pas d'équipement complexe, permet de polir des produits aux formes complexes et de polir simultanément de nombreuses pièces en plastique avec une grande efficacité. Le principal problème du polissage chimique réside dans la préparation du liquide de polissage. La rugosité de surface obtenue par polissage chimique est généralement de 10 μm.

1.3 Polissage électrolytique

Le principe de base du polissage électrolytique est le même que celui du polissage chimique : la dissolution sélective des petites particules saillantes à la surface du matériau rend la surface lisse. Comparé au polissage chimique, l'effet de la réaction cathodique est éliminé et l'effet est meilleur. Le polissage électrochimique se décompose en deux étapes :

(1) Le produit dissous de nivellement macro s'est diffusé dans l'électrolyte, la rugosité géométrique de la surface du matériau a diminué, Ra > 1 μm.

(2) Polarisation anodique à faible niveau de lumière, luminosité de surface augmentée, Ra < 1 μm.

1.4 Polissage par ultrasons

Les pièces en plastique sont placées dans la suspension abrasive et placées ensemble dans le champ ultrasonore. L'abrasif est ensuite meulé et poli sur la surface de la pièce grâce à l'oscillation de l'onde ultrasonore. La force macroscopique du traitement par ultrasons est faible et n'entraîne pas de déformation du moule. Cependant, la production et l'installation de l'outillage sont plus complexes.

Le traitement par ultrasons peut être combiné à des méthodes chimiques ou électrochimiques. En fonction de la corrosion en solution et de l'électrolyse, des vibrations ultrasonores sont appliquées pour agiter la solution, ce qui permet de séparer les produits dissous à la surface de la pièce et d'uniformiser la corrosion ou l'électrolyte à proximité de la surface. La cavitation ultrasonore dans le liquide peut également inhiber le processus de corrosion, ce qui favorise la brillance de la surface.

1.5 Polissage fluide

Le polissage fluide consiste à polir la surface d'une pièce en lavant le liquide s'écoulant à grande vitesse et les particules abrasives qu'il transporte. Les méthodes courantes sont : le traitement par jet abrasif, le traitement par jet liquide, le meulage hydrodynamique, etc. Le meulage hydrodynamique est actionné par la pression hydraulique pour faire traverser la surface de la pièce à grande vitesse au liquide chargé de particules abrasives. Ce fluide est principalement composé de composés spéciaux (substances de type polymère) offrant une bonne fluidité à basse pression et mélangés à des abrasifs, notamment de la poudre de carbure de silicium.

1.6 Meulage et polissage magnétiques

Le meulage et le polissage magnétiques consistent à utiliser un abrasif magnétique sous l'action d'un champ magnétique pour former une brosse abrasive et meuler la pièce. Cette méthode offre des avantages : haute efficacité d'usinage, bonne qualité, contrôle aisé des conditions d'usinage et bonnes conditions de travail. Avec un abrasif adapté, la rugosité de surface peut atteindre Ra0,1 µm.

Le polissage des moules en plastique est très différent du polissage de surface requis dans d'autres industries. À proprement parler, le polissage du moule est qualifié de « polissage miroir ». Il exige non seulement des exigences élevées en matière de polissage, mais aussi de lissage, de finesse et de précision géométrique de la surface. Le polissage de surface ne requiert généralement qu'une surface brillante.

La norme d'usinage des miroirs est divisée en quatre niveaux : AO = Ra0,008 µm, A1 = Ra0,016 µm, A3 = Ra0,032 µm et A4 = Ra0,063 µm. En effet, le polissage électrolytique, le polissage fluide et d'autres méthodes rendent difficile le contrôle précis de la précision géométrique des pièces, et la qualité de surface des polissages chimiques, ultrasoniques et magnétiques, entre autres, ne répond pas aux exigences. Par conséquent, l'usinage de précision des miroirs de moules repose toujours sur le polissage mécanique.