手機外表為什么能那么高亮？看這里秒懂拋光工藝
2019-08-27 09:20:26
如今的手機越做越漂亮，不少手機都具有高亮效果，金屬中透著塑料感、平面中透著立體感。本文我們來了解一下那些高亮的拋光工藝。
拋光是指利用機械、化學或電化學的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。拋光工藝有著悠久的歷史，在古代，人們就對石器、玉器等進行拋光，在現(xiàn)代工業(yè)社會為了得到漂亮的產(chǎn)品外觀，拋光工藝更加廣泛地應用于各行各業(yè)中。
拋光工藝主要有：機械拋光、化學拋光、電解拋光、納米拋光、超聲波拋光、磁流變拋光等。
拋光工藝
▌ 機械拋光
靠切削、材料表面塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面，一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等，以手工操作為主，需在專用拋光機上進行，拋光機主要由一個電動機和被帶動的一個或兩個拋光盤組成，轉速200~600d/min，拋光盤上鋪以不同材料的拋光布。
特點：
成本低、操作簡單，但效率低，拋光表面不均勻，拋光時間難掌握，適宜小面積的表面處理；
▌ 化學拋光
化學拋光是一個表層溶解的過程，化學試劑對樣品表面凹凸不平區(qū)域的選擇性溶解作用消除磨痕、浸蝕整平的方法，試樣經(jīng)化學拋光后可直接在顯微鏡下觀察。
優(yōu)點：
1. 設備簡單、加工后零件表面的粗糙度值均勻一致；
2. 操作簡單，可同時拋光很多工件；
3. 效率高，而且可以拋光形狀復雜的工件。
缺點：
化學拋光所用溶液的調(diào)整和再生比較困難，在應用上受到限制，而且在化學拋光過程中，硝酸散發(fā)出大量黃棕色有害氣體，對環(huán)境污染非常嚴重。
▌ 電解拋光
電解拋光又稱電化學拋光，以被拋光工件為陽極，不溶性金屬為陰極，在適當?shù)碾娊庖褐泻瓦m當電流密度下，陽極首先發(fā)生溶解，工件表面逐漸整平，從而達到工件增大表面光亮度的效果。即靠選擇性的溶解材料表面微小凸出部分，使表面光滑。
優(yōu)點：
1. 內(nèi)外色澤一致，光澤持久，可加工硬質(zhì)材料、軟質(zhì)材料以及薄壁、形狀復雜、細小的零件和制品；
2. 拋光量很小，拋光后的尺寸精度和形狀精度可控制在0.01mm以內(nèi)；
3. 拋光率高，拋光速度不受材料的軟硬而影響；
4. 工藝簡單，操作容易，設備簡單，投資小。
缺點：
1. 在拋光前處理較為復雜及電解液的通用性差，使用壽命短和強腐蝕性及難處理等，電解拋光的應用范圍受到一定的限制；
2. 無法消除原表面的“粗波紋”，對工件表面的基體粗糙度有要求，一般應為Ra1.6以下才好。
▌ 納米拋光
納米拋光被稱為等離子納米拋光，在專門的自動化控制設備中進行，等離子就是在高溫高壓下，拋光劑水溶，但是在高溫高壓下，電子會脫離原子核而跑出來，原子核就形成了一個帶正電的離子，當這些離子達到一定數(shù)量的時候可以成為等離子態(tài)，等離子態(tài)能量很大，當這些等離子和要拋光的物體摩擦時，頃刻間會使物體達到表面光亮的效果。
特點：
1. 納米拋光加工費用低，有利于推廣，并且對加工環(huán)境無污染；
2. 簡單易行，采用專門的自動化控制設備，降低人工成本；
3. 效率高，效果好，其精度控制極高，尺寸影響小，通常可控制在0.1μm/min，拋光均勻，使整個工件表面和死角部位都可以達到一致的鏡面效果；
4. 適用面廣，等離子納米拋光可以適用的行業(yè)有手機電子、集成電路制造、運動器材（高爾夫球具）、眼鏡制造、醫(yī)療器械、手表飾品、汽車配件、LED 制程、數(shù)碼配件、航空航天等行業(yè)。
▌ 超聲波拋光
大于16000Hz的聲波被稱為超聲波，用于加工和拋光的超聲波頻率為16000-25000Hz，與普通聲波相比，超聲波頻率高、波長短、能量大和較強的束射性。超聲波拋光是利用工具端面作超聲頻振動，迫使磨料懸浮液對硬脆材料表面機械加工的一種方法。
特點：
1. 適用于加工硬脆材料和不導電的非金屬材料；
2. 工具對工件的作用力和熱影響較小，不產(chǎn)生變形、燒傷和變質(zhì)層；
3. 加工精度達0.01-0.02mm，粗糙度達1-0.1μm；
4. 可以拋光薄壁、薄片、窄縫和低剛度的零件；設備簡單，使用維修方便。
▌ 磁流變拋光
磁流體拋光技術是一種新興的先進加工技術，磁性顆粒、表面活性劑、以及其它一些添加劑按照一定比例分散在基載液中形成懸濁液，當施加磁場時，磁性顆粒成鏈狀或纖維狀排列，導致整個流體的粘度增大，表現(xiàn)出類固體的特性；當磁場消失時，磁性顆粒又恢復到原來分散的自由狀態(tài)，整個體系又恢復流體的狀態(tài)，“液固轉變”的過程在毫秒間就能完成。當在流體中加入一定的磨料顆粒時，磁流變液就具有研磨拋光的作用，根據(jù)拋光物件的不同，可以選擇不同的基載液與磨料顆粒。
特點：
1. 能夠達到極低的粗糙度，一般用于精密光學鏡頭的拋光；
2. 由于整個工件都處于液體當中，拋光熱量容易散出，不會在工件局部位置造成過熱，有利于避免拋光產(chǎn)生橘皮；
3. 整個工件各部分都與流體均勻接觸，能夠保證拋光效果均勻一致，且不受工件形狀限制。
拋光應用
隨著工業(yè)技術的進步與發(fā)展，拋光不再僅僅局限于石材等傳統(tǒng)材料的應用，還廣泛應用于當今工業(yè)社會大量使用的金屬材料、陶瓷材料、塑料、玻璃等。
▌ 金屬材料的拋光
金屬材料的拋光方法很多，但在工業(yè)生茶中以機械拋光、化學拋光、電化學拋光為主。其中，電化學拋光技術主要在金屬精加工、電鍍涂飾表面預處理、金相樣品制備及那些需要控制表面質(zhì)量與粗糙度的領域，具有機械拋光、化學拋光等技術無可比擬的高效率，加工后的表面具有無硬化層、光亮度高、美觀并耐蝕等特點，幾乎所有的金屬材料都適合電化學拋光。
應用案例：
蘋果手機鋁合金外殼，經(jīng)過CNC精雕成型—研磨處理—高光—本色電鍍—遮蓋—陽極—退遮成一個完整的手機外殼面板。鋁合金鏡面拋光是相對比較有難度的，利用手拋是完全無法實現(xiàn)其要求的，平面研磨機鏡面拋光的過程主要分為二道工序：第一道，白色拋光皮+氧化鋁粗拋液，使表面形成一個亞光面；第二道，阻尼布+二氧化硅拋光液，在短短十分鐘內(nèi)達到一個理想的超鏡面。
▌ 陶瓷材料的拋光
新型陶瓷材料在性能上有其獨特的優(yōu)越性，因此從手機外殼到航天設備等各個領域都受到了越來越廣泛的應用，在陶瓷材料的超精加工與光整加工中，研磨、拋光加工有著不可替代的位置，陶瓷材料的拋光主要有研磨拋光、采用激光加工以及超聲波拋光等。
應用案例：
小米采用了微晶鋯陶瓷機身，需要經(jīng)過正面和外弧拋光，工藝流程為局部研磨—整體研磨—粗拋—細拋—清潔—檢驗，由于陶瓷機身硬度大，而且陶瓷表面有較強吸光性，普通拋光難以達到鏡面拋光效果。機身采用金剛石粉（珠）濕法拋光，分別對機身的平面和手機外框進行打磨拋光。經(jīng)過313分鐘、千萬轉的循環(huán)研磨，機身光滑平整，色澤圓潤。
▌ 塑料的拋光
隨著塑膠制品日益廣泛的應用，對塑料模具的表面質(zhì)量要求也越高，往往要求達到鏡面拋光度，塑料模具的拋光不僅增加工件的美觀，而且能夠改善材料表面的耐腐蝕性、耐磨性，還可以使模具擁有其它優(yōu)點，同時可以使塑膠制品易于脫模，減少生產(chǎn)注塑周期。因而拋光在塑料模具制造過程中是很重要的一道工序。機械拋光、化學拋光、電解拋光、超聲波拋光等均可用于塑料的拋光處理。
應用案例：
聚酯瓶外觀成透明色，有玻璃質(zhì)感，使用拋光工藝加工后可以增加透明度且使表面更加光滑細膩，具體操作步驟是，先用砂紙去除塑料管坯表面瑕疵，再用3M金字塔砂紙借助干磨機研磨，最后采用拋光膏進行清洗，經(jīng)過這些工序后出來的產(chǎn)品會猶如玻璃般光澤透明。這些產(chǎn)品通常用于食品的包裝。
▌ 玻璃的拋光
玻璃拋光加工的主要經(jīng)濟技術指標是由拋光效率，被加工玻璃邊的尺寸精度、光亮度以及拋光磨具消耗情況或拋光磨具使用壽命來表征的。雖然玻璃磨邊機性能、磨削拋光方式、冷卻方式、轉速，玻璃本身的內(nèi)在質(zhì)量以及操作人員的技術水平也會影響玻璃拋光的光亮度，拋光效率等，但是最根本的是選擇合適的拋光磨具，以滿足玻璃邊拋光的技術要求。
應用案例：
手機觸摸屏玻璃研磨拋光加工是對不平整玻璃表面進行加工，使之具有平整而較為光潔的表面;常見步驟為粗磨、精磨和精拋。粗磨是用顆粒尺寸相對較大的磨料將玻璃表面或制品表面粗糙不平或成形時余留部分的玻璃磨去，去除毛坯的大部分余量，最后所達到的效果要保持到大致的幾何形狀與粗糙度；精磨是發(fā)生在粗磨的基礎上，又是為拋光準備的一步，結果是能夠保持最精確的幾何形狀以及精細的裂紋深度;拋光是最后一個工序過程，也是最終實現(xiàn)光學表面層實現(xiàn)的最后一個部分，前提下前兩者必須要為最后一步拋光做好準備，使得在整個拋光過程當中，盡量去除精磨與粗磨所留下的破環(huán)層，實現(xiàn)光學表面最理想效果。
