在透镜、导光板、导光体、透明外壳等成型产品中,透光率、双折射率等光学特性受型腔表面粗糙度的影响很大。为了改善型腔表面的表面粗糙度,可以通过刀具切削加工条件和磨石磨削条件等加工工艺的控制来实现一定程度上改善,但当要求表面粗糙度达到1微米级以下的高精度时,如果不将型腔用钢本身的选型纳入考虑,则很难获得所期望的表面粗糙度。
型腔用钢材是使用以碳素工具钢为基础的合金工具钢,但在钢材的精炼过程中,可能会混入碳化物、氧化物等杂质,因此产生针孔的风险始终无法排除。
在镜面抛光的情况下,如果抛光表面出现这些杂质等细微的内部缺陷,事实上几乎不可能进行修复,就会浪费抛光所需的工时,这无疑将导致大量的时间损失和费用损失。
因此,如果从一开始就希望做镜面处理,就得从钢材的选型入手。
如果需要进行表面粗糙度为0.1~0.005微米级的抛光,则需要选择满足以下特性的钢材。
1. 金相组织均匀稳定
2. 高清洁度(碳化物、氧化物、针孔等的产生极少)
3. 高纯度
4. 应经过特殊的溶解过程
5. 应高硬度
6. 这是数字列表。
作为沉淀硬化钢的马氏体时效钢,可以说是满足上述特性的最适合进行镜面精加工的钢材。硬度约为50~56HRC,表面粗糙度可达约0.005微米。
不过钢材成本会随之升高。但是,综合考虑钢材成本和精密抛光所需成本,在需要达到一定程度以上的镜面表面时,需要毫不犹豫地做出采用这种钢材的决定。
抛光加工方法是非常深奥的内容,通常需要综合运用磨粒、抛光油、加工条件、温度等经验诀窍,从而抛光至期望的形状。