手機(jī)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(jī)越做越漂亮，不少手機(jī)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(lái)了解一下那些高亮的拋光工藝。
拋光是指利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)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(duì)石器、玉器等進(jìn)行拋光，在現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)為了得到漂亮的產(chǎn)品外觀，拋光工藝更加廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)中。
拋光工藝主要有：機(jī)械拋光、化學(xué)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(jī)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(zhuān)用拋光機(jī)上進(jìn)行，拋光機(jī)主要由一個(gè)電動(dòng)機(jī)和被帶動(dòng)的一個(gè)或兩個(gè)拋光盤(pán)組成，轉(zhuǎn)速200~600d/min，拋光盤(pán)上鋪以不同材料的拋光布。
特點(diǎn)：
成本低、操作簡(jiǎn)單，但效率低，拋光表面不均勻，拋光時(shí)間難掌握，適宜小面積的表面處理；
▌ 化學(xué)拋光
化學(xué)拋光是一個(gè)表層溶解的過(guò)程，化學(xué)試劑對(duì)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(xué)拋光后可直接在顯微鏡下觀察。
優(yōu)點(diǎn)：
1. 設(shè)備簡(jiǎn)單、加工后零件表面的粗糙度值均勻一致；
2. 操作簡(jiǎn)單，可同時(shí)拋光很多工件；
3. 效率高，而且可以?huà)伖庑螤顝?fù)雜的工件。
缺點(diǎn)：
化學(xué)拋光所用溶液的調(diào)整和再生比較困難，在應(yīng)用上受到限制，而且在化學(xué)拋光過(guò)程中，硝酸散發(fā)出大量黃棕色有害氣體，對(duì)環(huán)境污染非常嚴(yán)重。
▌ 電解拋光
電解拋光又稱(chēng)電化學(xué)拋光，以被拋光工件為陽(yáng)極，不溶性金屬為陰極，在適當(dāng)?shù)碾娊庖褐泻瓦m當(dāng)電流密度下，陽(yáng)極首先發(fā)生溶解，工件表面逐漸整平，從而達(dá)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(diǎn)：
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(fù)雜、細(xì)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?xún)?nèi)；
3. 拋光率高，拋光速度不受材料的軟硬而影響；
4. 工藝簡(jiǎn)單，操作容易，設(shè)備簡(jiǎn)單，投資小。
缺點(diǎn)：
1. 在拋光前處理較為復(fù)雜及電解液的通用性差，使用壽命短和強(qiáng)腐蝕性及難處理等，電解拋光的應(yīng)用范圍受到一定的限制；
2. 無(wú)法消除原表面的“粗波紋”，對(duì)工件表面的基體粗糙度有要求，一般應(yīng)為Ra1.6以下才好。
▌ 納米拋光
納米拋光被稱(chēng)為等離子納米拋光，在專(zhuān)門(mén)的自動(dòng)化控制設(shè)備中進(jìn)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(huì)脫離原子核而跑出來(lái)，原子核就形成了一個(gè)帶正電的離子，當(dāng)這些離子達(dá)到一定數(shù)量的時(shí)候可以成為等離子態(tài)，等離子態(tài)能量很大，當(dāng)這些等離子和要拋光的物體摩擦?xí)r，頃刻間會(huì)使物體達(dá)到表面光亮的效果。
特點(diǎn)：
1. 納米拋光加工費(fèi)用低，有利于推廣，并且對(duì)加工環(huán)境無(wú)污染；
2. 簡(jiǎn)單易行，采用專(zhuān)門(mén)的自動(dòng)化控制設(shè)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?？煽刂圃?.1μm/min，拋光均勻，使整個(gè)工件表面和死角部位都可以達(dá)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(jī)電子、集成電路制造、運(yùn)動(dòng)器材（高爾夫球具）、眼鏡制造、醫(yī)療器械、手表飾品、汽車(chē)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(chēng)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(zhǎng)短、能量大和較強(qiáng)的束射性。超聲波拋光是利用工具端面作超聲頻振動(dòng)，迫使磨料懸浮液對(duì)硬脆材料表面機(jī)械加工的一種方法。
特點(diǎn)：
1. 適用于加工硬脆材料和不導(dǎo)電的非金屬材料；
2. 工具對(duì)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(dá)0.01-0.02mm，粗糙度達(dá)1-0.1μm；
4. 可以?huà)伖獗”?、薄片、窄縫和低剛度的零件；設(shè)備簡(jiǎn)單，使用維修方便。
▌ 磁流變拋光
磁流體拋光技術(shù)是一種新興的先進(jìn)加工技術(shù)，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(dāng)施加磁場(chǎng)時(shí)，磁性顆粒成鏈狀或纖維狀排列，導(dǎo)致整個(gè)流體的粘度增大，表現(xiàn)出類(lèi)固體的特性；當(dāng)磁場(chǎng)消失時(shí)，磁性顆粒又恢復(fù)到原來(lái)分散的自由狀態(tài)，整個(gè)體系又恢復(fù)流體的狀態(tài)，“液固轉(zhuǎn)變”的過(guò)程在毫秒間就能完成。當(dāng)在流體中加入一定的磨料顆粒時(shí)，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(diǎn)：
1. 能夠達(dá)到極低的粗糙度，一般用于精密光學(xué)鏡頭的拋光；
2. 由于整個(gè)工件都處于液體當(dāng)中，拋光熱量容易散出，不會(huì)在工件局部位置造成過(guò)熱，有利于避免拋光產(chǎn)生橘皮；
3. 整個(gè)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(yīng)用
隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，拋光不再僅僅局限于石材等傳統(tǒng)材料的應(yīng)用，還廣泛應(yīng)用于當(dāng)今工業(yè)社會(huì)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(jī)械拋光、化學(xué)拋光、電化學(xué)拋光為主。其中，電化學(xué)拋光技術(shù)主要在金屬精加工、電鍍涂飾表面預(yù)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(lǐng)域，具有機(jī)械拋光、化學(xué)拋光等技術(shù)無(wú)可比擬的高效率，加工后的表面具有無(wú)硬化層、光亮度高、美觀并耐蝕等特點(diǎn)，幾乎所有的金屬材料都適合電化學(xué)拋光。
應(yīng)用案例：
蘋(píng)果手機(jī)鋁合金外殼，經(jīng)過(guò)CNC精雕成型—研磨處理—高光—本色電鍍—遮蓋—陽(yáng)極—退遮成一個(gè)完整的手機(jī)外殼面板。鋁合金鏡面拋光是相對(duì)比較有難度的，利用手拋是完全無(wú)法實(shí)現(xiàn)其要求的，平面研磨機(jī)鏡面拋光的過(guò)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(gè)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(dá)到一個(gè)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(dú)特的優(yōu)越性，因此從手機(jī)外殼到航天設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域都受到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)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(yīng)用案例：
小米采用了微晶鋯陶瓷機(jī)身，需要經(jīng)過(guò)正面和外弧拋光，工藝流程為局部研磨—整體研磨—粗拋—細(xì)拋—清潔—檢驗(yàn)，由于陶瓷機(jī)身硬度大，而且陶瓷表面有較強(qiáng)吸光性，普通拋光難以達(dá)到鏡面拋光效果。機(jī)身采用金剛石粉（珠）濕法拋光，分別對(duì)機(jī)身的平面和手機(jī)外框進(jìn)行打磨拋光。經(jīng)過(guò)313分鐘、千萬(wàn)轉(zhuǎn)的循環(huán)研磨，機(jī)身光滑平整，色澤圓潤(rùn)。
▌ 塑料的拋光
隨著塑膠制品日益廣泛的應(yīng)用，對(duì)塑料模具的表面質(zhì)量要求也越高，往往要求達(dá)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(diǎn)，同時(shí)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(guò)程中是很重要的一道工序。機(jī)械拋光、化學(xué)拋光、電解拋光、超聲波拋光等均可用于塑料的拋光處理。
應(yīng)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(xì)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(jī)研磨，最后采用拋光膏進(jìn)行清洗，經(jīng)過(guò)這些工序后出來(lái)的產(chǎn)品會(huì)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(jì)技術(shù)指標(biāo)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(lái)表征的。雖然玻璃磨邊機(jī)性能、磨削拋光方式、冷卻方式、轉(zhuǎn)速，玻璃本身的內(nèi)在質(zhì)量以及操作人員的技術(shù)水平也會(huì)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(mǎn)足玻璃邊拋光的技術(shù)要求。
應(yīng)用案例：
手機(jī)觸摸屏玻璃研磨拋光加工是對(duì)不平整玻璃表面進(jìn)行加工，使之具有平整而較為光潔的表面;常見(jiàn)步驟為粗磨、精磨和精拋。粗磨是用顆粒尺寸相對(duì)較大的磨料將玻璃表面或制品表面粗糙不平或成形時(shí)余留部分的玻璃磨去，去除毛坯的大部分余量，最后所達(dá)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(chǔ)上，又是為拋光準(zhǔn)備的一步，結(jié)果是能夠保持最精確的幾何形狀以及精細(xì)的裂紋深度;拋光是最后一個(gè)工序過(guò)程，也是最終實(shí)現(xiàn)光學(xué)表面層實(shí)現(xiàn)的最后一個(gè)部分，前提下前兩者必須要為最后一步拋光做好準(zhǔn)備，使得在整個(gè)拋光過(guò)程當(dāng)中，盡量去除精磨與粗磨所留下的破環(huán)層，實(shí)現(xiàn)光學(xué)表面最理想效果。
