什么是镜面抛光技术及其应用？

镜面抛光工艺的发展与现状
抛光原理
影响抛光效率的因素
镜面抛光加工工艺的作用
镜面抛光工艺的优缺点
抛光工艺有哪些类型？

镜面抛光工艺的发展与现状：

近年来，随着国内机械设备制造领域技术的不断发展，对具有高表面质量和超镜面外观的工件的需求不断增加。

在传统的机械抛光工艺中，砂轮会对工件表面造成大量磨损，无法保证表面精度。磨具的强烈挤压作用会使金属产生塑性流动，迫使其进入金属表面的微观凹坑，造成表面外观的变形。材料表面仍将容易因疲劳磨损而持续脱落。表面可能看起来有光亮的外观，但不会出现明显的镜面效果，无法保证工件的精度。

机器抛光适用于某些类型的产品，自动抛光的优势是不可否认的。生产效率高，大批量生产，可节省大量劳动力，改善生产环境，减少粉尘危害。抛光自动化已成为抛光机行业的趋势。

抛光原理：

可以使用柔性抛光工具和磨粒或其他抛光介质对工件进行表面抛光。抛光不是为了提高工件的尺寸精度或几何精度，而是为了获得光滑的表面或镜面光泽。通常使用由多层帆布、毛毡或皮革制成的抛光轮。抛光时，高速旋转的抛光轮（圆周速度20m/s以上）压在工件上，使磨料滚动，对工件表面进行微切。表面材料去除量很小，因此加工效率低，但可以获得光亮的加工表面。表面粗糙度一般可达Ra0.63～0.01微米的Roughness Average；当使用不油腻的消光抛光剂时。

影响抛光效率的因素：

抛光将以等于 R=kpvt 的速率去除表面材料，其中 p 是抛光压力，v 是抛光速度，t 是处理时间，k 是比例常数。为了保持加工效率，压力、速度、浆料的浓度、温度和抛光机的状态是需要管理以稳定抛光的重要因素。

镜面抛光加工工艺的作用：

去除表面粗糙度并消除划痕、污垢夹杂物和微裂纹等缺陷。
减少表面摩擦，提高耐磨性。
改善零件表面的物理机械性能，改善零件表面的应力分布。
提高零件的精度，保证装配的可制造性。
提高制件表面的光泽度和亮度，满足清洁生产要求。
提高零部件和整机的使用寿命。
提高涂层与基材的结合力，满足外观装饰要求。

镜面抛光工艺的优缺点：

抛光技术可分为机械法、化学和电化学法、热能法三大类。根据加工时所用磨料的状态，机械方法可分为自由磨料抛光和非自由磨料抛光两种形式。

抛光工艺有哪些类型？

干法砂轮抛光：
在辊轴零件的抛光过程中，一般采用非自由磨料机械抛光技术。应用最广的是干砂轮抛光法。生产效率高，投入成本低，适合批量生产加工。干抛时，砂轮表面涂有抛光蜡，沿切线方向高速旋转，与工件表面接触。由于强大的挤压切削力，抛光表面产生高温，使金属表面产生塑性变形。金属开始产生塑性流动并被迫进入微观皮塔，凹陷区域被填充。在金属表面迅速形成一层很薄的氧化膜或其他化合物膜。
金属镜面加工技术：
超声波、高频振动系统产生的超声波振动能量作用于金属工件表面，使工件表面金属产生塑性变形。冷硬化可改善表面质量，增加硬度并降低表面粗糙度。微观裂纹的桥接提高了工件的疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性。
湿砂带抛光：
湿式砂带抛光时，砂带通过接触轮接触工件表面。接触轮的材质一般为橡胶或塑料，砂带基材为布、纸或聚酯薄膜，均具有一定的弹性。磨削时，由于磨粒的挤压，被加工表面也会产生塑性变形。但由于弹性变形区面积大，磨粒所受载荷小，受力更均匀。湿法砂带抛光采用细化磨粒、载体砂带、加工液的多种组合方式进行研磨抛光。表面进行超精密振动打磨，达到超镜面装饰效果。
电化学抛光：
一般采用磷酸的电解抛光液。具有微观粗糙度的零件被溶解，表面粗糙度降低。可获得镜面光亮和流平，该工艺可作为装饰电镀的前处理。电化学抛光具有良好的亮度和流平性，溶液的使用寿命长，抛光速度快，抛光效率高。

研磨过程变质层：

加工变质层会导致工件材料的结构和成分损坏或变形。变质层的硬度、表面强度等机械性能和耐蚀性等化学性能也因基材不同而不同。

磨削金属材料时，虽然不会发生碎裂，但当磨粒旋转刮削时，由于材料的塑性变形，通常会形成劣化层。相反，在多晶金属材料中，晶粒越细，最外层的位错越多，发展为非晶态。在某些情况下，金属会与大气中的氧气发生反应。在某些情况下，磨粒会由于塑性变形而嵌入金属中。