Главная / Wiki / Обработка поверхности / Полировка & Пескоструйная обработка

Полировка & Пескоструйная обработка

Механические и абразивные процессы, изменяющие текстуру поверхности без добавления слоя покрытия. Сюда входят зеркальная полировка, штрихованная шлифовка, дробеструйная обработка, виброгалтовка, шлифовка и притирка. Эти процессы удаляют материал для достижения целевого Ra: чем ниже показатель, тем больше времени и выше стоимость. Руководство объясняет выбор отделки, допустимое удаление материала и типичные производственные проблемы.

Какой вид отделки вам нужен?

Большинству деталей не нужна отделка сверх состояния после механической обработки. Указывайте операцию отделки только при наличии реального функционального или эстетического требования. Зеркальная полировка внутренних компонентов «для красоты» увеличивает стоимость без пользы. Используйте эту таблицу для выбора.

Если вашей детали требуется...ОтделкаЦелевой RaКоэффициент стоимости
Нет эстетических требований, скрытая или внутренняя поверхностьКак обработано0.8–3.2 μmВключено
Равномерный матовый внешний вид, скрыть следы обработкиДробеструйная обработка1.6–6.3 μm1x (baseline)
Равномерный матовый вид и стабильный цвет перед анодированием или покрытиемДробеструйная обработка + анодирование/покрытие1.6–3.2 μm1x + стоимость покрытия
Направленный рисунок (нержавеющие панели, декоративная отделка)Штрихованная / щёточная отделка0.4–1.6 μm1.2–1.5x
Зачистка заусенцев и лёгкое сглаживание множества мелких деталей одновременноВиброгалтовка0.8–3.2 μm0.5–1x (партия)
Гладкая полурефлексирующая поверхность для уплотнений или подшипниковых контактовТочная шлифовка / шлифовальная бумага0.2–0.8 μm1.5–2x
Высокорефлексирующая или декоративная поверхность для медицинских, потребительских и пищевых изделийПолировка0.1–0.2 μm2–3x
Истинное зеркальное отражение (оптика, калибры, декоративные)Зеркальная полировка0.05–0.1 μm3–5x
Предельно гладкие сопряжённые поверхности (калибры, прецизионные посадки)Притирка0.025–0.2 μm4–6x
Практическое правило Если деталь не видна конечному пользователю и не имеет требований к уплотнению, подшипникам или трению, оставьте её в состоянии после обработки. Каждый этап отделки сверх «как обработано» добавляет труд, срок изготовления и стоимость за деталь. Если нужен внешний вид, дробеструйная обработка почти всегда самый дешёвый способ его получить. Зеркальную полировку следует указывать только при реальной необходимости Ra 0.1 или ниже.

Методы отделки: обзор

СвойствоЗеркальная полировкаШтрихованная / щёточнаяДробеструйная обработкаВиброгалтовкаШлифовальная бумага / шлифовкаПритирка
Достижимый Ra0.05–0.2 μm0.4–1.6 μm1.6–6.3 μm0.8–3.2 μm0.2–1.6 μm0.025–0.2 μm
Эффект на поверхностиРефлексивное до зеркалаНаправленные линииРавномерный матовыйСлегка сглажено, заусенцы снятыГладкая, направленная (шлифовальная бумага) или плоская (шлифовка)Предельно гладкая, плоская
Коэффициент стоимости3–5x1.2–1.5x1x0.5–1x1.5–2x4–6x
Тип процессаРучной, многоступенчатыйПолуавтоматическийПолуавтоматизированныйПартиями, автоматизированныйМашинный или ручнойМашинный, прецизионный
Подходящие материалыНержавеющая сталь, алюминий, латунь, медь, титанНержавеющая сталь, алюминийВсе металлыВсе металлы, некоторые пластмассыВсе металлыТвёрдые металлы: сталь, нержавеющая сталь, карбид
Удаление материала0.01–0.1 мм0.005–0.02 ммМинимальное (<0.005 мм)0.01–0.05 мм0.01–0.1 мм0.005–0.05 мм
Влияние на срок изготовления+2–5 рабочих дней+1–3 рабочих дня+1–2 рабочих дня+1–2 рабочих дня+1–3 рабочих дня+3–7 рабочих дней
ОграниченияТрудоёмкий, не достаёт до глубоких карманов и внутренних отверстийНаправленный — только параллельные линииНе может обеспечить гладкую отделку, вдавливание abraзива в мягкие металлыОграниченный контроль, не подходит для плоскостности или прецизионных поверхностейСложно обработать сложную геометриюТолько плоские поверхности или простые контуры, медленно
Лучше всего дляДекоративные, Медицинская, оптические, потребительскиеПанели нержавеющей стали, архитектурная отделка, потребительские товарыКорпуса, кронштейны, любая деталь, требующая равномерного внешнего видаЗачистка заусенцев, снятие фасок, массовые мелкие деталиУплотнительные поверхности, посадочные места подшипников, подготовка к полировкеКалибры, седла клапанов, прецизионные сопряжённые поверхности

Подробно о зеркальной полировке

Последовательный абразивный процесс от грубого к мелкому зерну, завершающийся полировальной пастой и, для истинного зеркала, алмазной пастой или красной полировальной пастой. Каждый этап должен полностью удалить царапины от предыдущего: если пропустить зерно, грубые царапины сохранятся до финальной полировки и будут видны в отражении. Это преимущественно ручной процесс, поэтому он дорогой.

Этапы процесса

ЭтапАбразив / инструментДостижимый RaРезультатВремя (типичная деталь)
1. Грубая шлифовкаЛента или камень зернистостью 80–1201.6–3.2 μmУдаляет основные дефекты, глубокие следы инструмента и сварные швы5–15 мин
2. Точная шлифовкаЛента зернистостью 240–4000.8–1.6 μmСоздаёт равномерное направление рисок и удаляет грубые царапины5–10 мин
3. ПредполировкаЗернистость 600–800 или Scotch-Brite0.4–0.8 μmПолурефлексирующая поверхность с мелкой текстурой5–10 мин
4. Финальная полировкаПолировальный круг + режущая паста0.1–0.2 μmВысокая отражающая способность без дымки5–15 мин
5. Зеркальная полировкаПолировальный круг + красная или алмазная паста0.05–0.1 μmИстинное зеркало с чётким отражением объектов10–30 мин

Достижимый Ra по материалам

МатериалЛучший достижимый RaСложностьПримечания
Нержавеющая сталь (304, 316)0.05 μmСредняяЛучший кандидат для зеркальной полировки. Результат стабилен, при полировке нет проблем с окислением.
Алюминий (6061, 5052)0.05 μmСредняяХорошо полируется, но быстрее забивает абразив. Мягкий материал легко переполировать и создать волнистость; нужна частая смена абразива.
Латунь (C360, C260)0.05 μmНизкаяБыстро полируется до зеркала, но быстро тускнеет. После полировки почти всегда нужен прозрачный лак или покрытие.
Медь (C110)0.05 μmНизкаяБыстро полируется, но быстро окисляется. Сразу после полировки необходимо нанести покрытие.
Титан (Ti6Al4V, Gr2)0.1 μmВысокаяТвёрдый и вязкий, упрочняется при полировке. Ra 0.1 мкм достигается с усилием. Истинное зеркало Ra 0.05 возможно, но медленно и дорого.
Углеродистая сталь (1045, 4140)0.1 μmСредняяХорошо полируется, но немедленно ржавеет. После полировки необходимо нанести покрытие; как конечная отделка голого металла это непрактично.
Цинк / цамак (литьё под давлением)0.4 μmНизкая пригодностьСлишком мягкий для агрессивных абразивов: размазывается вместо резания. Возможна лишь ограниченная полировка; для зеркальной не подходит.

Когда указывать зеркальную полировку

СитуацияПочему зеркальная полировка оправдана
Медицинские / хирургические инструментыЛегко стерилизовать, нет щелей для бактериального загрязнения, визуальный контроль чистоты.
Оборудование для пищевой промышленности (контактные поверхности)Стандарты FDA и безопасности пищевых продуктов требуют гладких, моющихся поверхностей. Ra 0.8 или лучше — типичный минимум.
Корпуса оптики и отражателиКачество поверхности напрямую влияет на отражение света. Истинное зеркало Ra 0.05 требуется для критических оптических применений.
Потребительская продукция (премиум-класс)Штрихованная или зеркальная полировка — ожидаемое качество поверхности для премиальной потребительской продукции.
Калибры и измерительные поверхностиГладкие, плоские поверхности необходимы для точных измерений. Обычно предпочтительна притирка перед полировкой.

Когда НЕ следует указывать зеркальную полировку

СитуацияПочему не следует указывать
Внутренние поверхности, скрытые полостиНикто это не увидит. Вы платите за отделку, не дающую никакой пользы.
Детали, которые будут окрашены, покрыты или загальванированы послеПокрытие скроет полировку. Полировка — напрасный труд. Пескоструйная обработка или шлифовка — правильная подготовка к покрытию.
Детали сложной формы (глубокие карманы, внутренние элементы)Ручная полировка не достигает внутренних углов и глубоких углублений. Получится неоднородная отделка — зеркало снаружи, грубо внутри.
Большие плоские поверхности (более 300 мм)Ручная полировка больших плоских поверхностей создаёт волнистость и искажения. Практически невозможно сохранить плоскостность и достичь зеркального Ra одновременно без машинной полировки.
Детали с жёсткими размерными допускамиПолировка удаляет материал. При жёстких допусках она может вывести детали за пределы спецификации. Учтите удаление материала в сумме допусков.
Полируйте перед покрытием, а не после Если деталь будет анодирована, загальванирована или покрыта, выполняйте обработку поверхности (шлифовку, полировку) перед покрытием — а не после. Процесс покрытия (особенно травление при анодировании) изменит поверхность. Полируйте до уровня на одну ступень зернистости ниже целевого, затем позвольте процессу покрытия завершить остальное.

Подробно о дробеструйной обработке

Абразивный материал подаётся под высоким давлением (обычно 40–100 psi) на поверхность с помощью сжатого воздуха. Воздействие создаёт равномерную матовую текстуру путём бомбардировки поверхности тысячами микровоздействий в секунду. Это самый экономичный способ скрыть следы обработки и создать ровную декоративную отделку. Работает с любым металлом и сложной геометрией -- абразив достигает карманов и углублений, недоступных для ручной отделки.

Типы абразива

АбразивСоставРезультатДостижимый RaСтоимостьЛучше всего для
Стеклянная дробьКальциево-натриевое стекло, сферическоеГладкая матовая поверхность с атласным блеском1.6–3.2 μmНизкаяНаиболее распространённый абразив. Очищает без значительного удаления материала. Подходит для алюминия, нержавеющей стали и латуни; не оставляет ферритного загрязнения.
Оксид алюминия (Al2O3)Синтетический, угловатыйБолее грубая матовая, травлёная поверхность3.2–6.3 μmНизкаяБолее агрессивен, чем стеклянная дробь. Травит поверхность и улучшает адгезию покрытия. Стандартный абразив для подготовки перед порошковой покраской или окраской.
Стальная дробь / абразивЛитая сталь, сферическая или угловатаяГладкая, слегка наклёпанная поверхность1.0–3.0 μmНизкаяДробемётная обработка для повышения усталостной прочности. Оставляет ферритное загрязнение и не подходит для алюминия или нержавеющей стали перед анодированием.
Керамическая дробьДиоксид циркония или оксид алюминия, сферическаяМелкая однородная матовая поверхность1.0–2.0 μmСредняяМногократного использования: служит в 20–50 раз дольше стеклянной дроби. Подходит для серийного производства, где важна однородность.
Скорлупа грецкого ореха / кукурузная кочерыжкаОрганический, мягкийОчень лёгкая очистка без изменения поверхностиБез заметного измененияНизкаяЗачистка заусенцев и очистка мягких металлов: алюминия, латуни, меди, без удаления материала. Применяется для удаления облоя с пластиковых деталей.
Карбид кремния (SiC)Синтетический, очень угловатый и острыйАгрессивное травление, грубая поверхность3.2–12.5 μmНизкаяГрубая очистка, удаление ржавчины или окалины, подготовка поверхности под толстые покрытия. Слишком агрессивен для декоративной отделки.
Пластиковая дробь (PMA)Мочевино-меламиновая смола или акрилЛёгкая очистка, мягкое удаление покрытияМинимальное изменениеСредняяУдаление покрытий без повреждения подложки. Используется в аэрокосмической отрасли для удаления краски.

Размер зерна и получаемый Ra

Размер зерна / meshРазмер частицТипичный Ra (стеклянная дробь)Типичный Ra (Al2O3)Визуальный результат
80–120 mesh125–180 μm3.2–6.3 μm6.3–12.5 μmГрубая матовая, видимая текстура. Агрессивная очистка.
150–200 mesh75–106 μm2.0–4.0 μm3.2–6.3 μmСредняя матовость. Стандарт для декоративной дробеструйной обработки.
220–270 mesh53–75 μm1.6–2.5 μm2.5–4.0 μmТонкая матовость, атласная. Распространена для подготовки к анодированию.
325–400 mesh38–45 μm1.0–1.6 μm1.6–3.2 μmОчень тонкая матовость, почти гладкая. Хороший этап перед полировкой.

Маскировка для выборочной пескоструйной обработки

Пескоструйная обработка поражает всё в камере. Если вам нужна обработанная поверхность (посадочное место подшипника, уплотнительная поверхность, отверстие с жёстким допуском) без обработки -- её необходимо замаскировать.

Метод маскировкиЛучше всего дляСтоимостьПримечания
Высокотемпературная лентаПлоские поверхности, простые выборочные области$0.30–1 за нанесениеБыстро наносится, но может отклеиваться по краям под давлением. Неточный метод.
Силиконовые пробки / колпачкиРасточки, отверстия, концы труб$0.50–3 за пробкуМногократного использования и точные. Лучше всего для защиты резьбовых отверстий и расточек.
Специальная оснастка / экраныПроизводственные серии, сложные схемы маскировки$50–300 за оснастку (однократно)Амортизируется на объёме, быстро устанавливается и необходима для серийного производства.
Фоторезист / винил лазерной резкиЛоготипы, текст, точные узоры$2–10 за детальПозволяет наносить логотипы или текст дробеструйной обработкой через трафарет. Популярно для брендинга алюминиевых корпусов.
Загрязнение абразивом Не используйте стальную дробь или grit на алюминиевых или нержавеющих деталях, которые будут анодироваться. Ферритное загрязнение внедряется в поверхность и вызывает тёмные пятна и обесцвечивание при анодировании. Используйте стеклянную или керамическую дробь на алюминии и нержавеющей стали. Если стальной абразив необходим, выполните последующую обработку стеклянной дробью для удаления внедрённых ферритных частиц.
Дробеструйная обработка + анодирование / покрытие Дробеструйная обработка перед анодированием или покрытием является стандартной практикой. Она создаёт равномерную текстуру, к которой хорошо адгезирует покрытие, и скрывает небольшие дефекты обработки. Для алюминиевых деталей наиболее распространена косметическая комбинация: стеклянная дробь 220–270 mesh с последующим анодированием Type II.

Виброгалтовка

Детали и абразивный материал помещаются во вибрирующую чашу или бак. Вибрация заставляет абразив скользить, перекатываться и тереться о детали, постепенно зачищая заусенцы, сглаживая поверхности и скругляя острые кромки. Процесс партионный -- загружаете партию, запускаете на заданное время, затем выгружаете. Трудозатраты на деталь очень низкие, что делает это самым дешёвым вариантом отделки для мелких деталей при крупных партиях.

Типы абразива

АбразивСоставАгрессивностьРезультатЛучше всего для
Керамический треугольникКерамика с высоким содержанием оксида алюминияВысокаяЗачистка заусенцев, сглаживание поверхности, быстрый съёмСтальные и нержавеющие детали. Интенсивное удаление заусенцев.
Керамический цилиндрКерамика с высоким содержанием оксида алюминияВысокаяЗачистка заусенцев, скругление кромок, сглаживаниеУниверсальный; хорошо достигает отверстий и пазов.
Фарфоровый шарФарфоровая керамикаСредняяПолировка, наклёп, тонкое сглаживаниеПодготовка к гальванике или анодированию. Оставляет гладкую наклёпанную поверхность.
Пластиковая пирамидаМочевинная или полиэфирная смолаНизкаяЛёгкая зачистка заусенцев без изменения размеровМягкие металлы: алюминий, латунь, медь. Предотвращает внедрение абразива в мягкие подложки.
Стальной шарЗакалённая стальНизкаяНаклёп, обдувка, уплотнение поверхностиПовышает усталостную прочность поверхности и оставляет блестящую наклёпанную отделку.
Сухой органический абразив (кукурузная кочерыжка, грецкий орех)Природный, органическийОчень низкаяСушка, лёгкая очистка, полировкаЗаключительная сушка после мокрой галтовки и лёгкая полировка мягких металлов.

Циклы времени и партионная обработка

ОперацияАбразивТипичный циклСоставРезультат
Интенсивная зачистка заусенцевКрупный керамический треугольник2–6 чСостав для зачисткиУдаляет заусенцы до 1 мм и заметно скругляет кромки.
Лёгкая зачистка заусенцевМалый керамический треугольник1–3 чУниверсальный составУдаляет мелкие заусенцы, скругляет острые кромки и слегка сглаживает поверхность.
Сглаживание поверхностиФарфоровый шар2–4 чСостав для наклёпаСглаживает поверхность до Ra 0,8–1,6. Подготовка к гальванике или анодированию.
ПолировкаФарфоровый шар + полировальная паста4–8 чПолировальная пастаПолурефлексирующая отделка: не зеркало, но заметный полированный блеск.
СушкаКукурузная кочерыжка или скорлупа грецкого ореха30–60 минСухой процесс без жидкостиУдаляет влагу после мокрой галтовки. Детали выходят сухими.

Подходящие типы деталей

Хорошо подходитПлохо подходитПочему
Мелкие обработанные детали (до 100 мм)Крупные детали, тонкостенные, прецизионныеДетали должны помещаться в чашу (обычно 300–600 мм диаметром). В партии детали могут помяться или деформироваться друг от друга. Галтовка неразборчива -- все поверхности обрабатываются.
Токарные и фрезерные компоненты с ЧПУ
Штамповки и отливки
Винты, болты, мелкие кронштейны
Детали с заусенцами на всех кромкахДетали с жёсткими допусками на определённых поверхностяхНельзя защитить отдельные поверхности от абразива. Все поверхности обрабатываются.
Крупносерийное производство (50+ шт.)Прототипы или единичные деталиНаладка партии занимает время. Для 1–5 деталей ручная зачистка быстрее и дешевле.
Детали с равномерной толщиной материалаЛистовой металл, тонкостенные трубы, хрупкие элементыУдары деталей друг о друга в чаше могут помять тонкий материал или согнуть хрупкие элементы.
Повреждение деталей друг о друга Во вибрирующей партии детали трутся друг о друга. На алюминии и латуни это вызывает вмятины и царапины. Добавьте разделитель между деталями или используйте соотношение абразива к деталям не менее 5:1 для амортизации ударов. Для хрупких деталей рассмотрите галтовку в барабане с более высоким уровнем жидкости или ручную отделку.

Значения Ra и что они означают

Ra (среднее арифметическое отклонение) — наиболее распространённый параметр шероховатости поверхности. Измеряется в микрометрах (μm) или микроинчах (μin). Он измеряет среднее отклонение профиля поверхности от средней линии. Нижний Ra = более гладкая поверхность = дороже. Большинство инженерных чертежей ссылаются на Ra как на обозначение шероховатости поверхности.

Ra (μm)Ra (μin)Визуальное описаниеКак ощущаетсяКоэффициент стоимости (отн. обработанной)Типичное применениеДостижимо
0.052Истинное зеркало: чёткое, неискажённое отражение объектовИдеально гладкая, как стекло4–6xОптические зеркала, прецизионные калибры, высококлассная декоративная продукцияЗеркальная полировка алмазной или красной пастой
0.14Очень гладкая, дымчатое отражение -- объекты видны, но размытыОчень гладкая, едва уловимая текстура3–4xМедицинские инструменты, декоративные потребительские товары, санитарные поверхностиЗеркальная полировка
0.28Полурефлексирующая, тонкие линии видны при внимательном осмотреГладкая, едва ощутимая текстура при движении ногтем2–3xПоверхности подшипников, расточки гидроцилиндров, уплотнительные поверхностиТочная полировка, точная шлифовка
0.416Гладкая, видны мелкие направленные линии. Низкая рефлексия.Гладкая, лёгкая текстура ощущается кончиком пальца1.5–2xОбщие прецизионные сопряжённые поверхности, компоненты насосовТочная шлифовка, подготовка к полировке, притирка
0.832Гладкая, но следы обработки видны при внимательном осмотреРавномерная текстура, лёгкая шероховатость1.2–1.5xЧистовой проход CNC, лёгкие сопряжённые поверхности, общая обработкаЧистовой проход CNC, виброгалтовка
1.663Видимые следы инструмента. Стандартный обработанный вид.Отчётливо грубая, следы обработки ощущаются1xНекритичные обработанные поверхности, стандартный результат CNCСтандартная CNC, дробеструйная (мелкая)
3.2125Более грубая, отчётливые линии обработки. Распространено при черновых проходах.Грубая, отчётливо ощущаетсяВключеноНекритичные поверхности, скрытые грани, черновой проходЧерновой проход CNC, дробеструйная (крупная)
6.3250Отчётливо грубая, глубокие следы обработки, вид распилаОчень грубая, цепляет за ноготьВключеноСкрытые поверхности, подготовка к покрытию, литые поверхностиПиление, грубая шлифовка, мощная дробеструйная обработка
Указывайте Ra, а не «гладко» или «полировать» «Гладко» и «полировка» не измеримы. Разные цеха понимают их по-разному, и у вас нет оснований для возврата деталей. Всегда указывайте числовое значение Ra на чертеже: «Шероховатость поверхности Ra 0.8» или «Ra 1.6 МАКС». Если нужен конкретный процесс, укажите его: «ЗЕРКАЛЬНАЯ ПОЛИРОВКА Ra 0.1» или «ПЕСКОСТРУЙНАЯ ОБРАБОТКА Ra 3.2».

Влияние на размеры

Каждый механический процесс отделки удаляет материал. Количество зависит от процесса, исходного состояния поверхности и интенсивности применения. В отличие от покрытий (которые добавляют материал), операции отделки уменьшают деталь. Это важно для любого элемента с допуском жёстче ±0,01 дюйма.

ПроцессУдаление материала на одну поверхностьУдаление на диаметре (с обеих сторон)Можно ли это контролировать?Рекомендация
Как обработано0 мм0 ммН/ДПрипуск не нужен.
Дробеструйная обработка0.002–0.005 мм0.004–0.01 ммОграниченный: зависит от абразива, давления и времениПренебрежимо мало для большинства допусков. Замаскируйте элементы с жёсткими допусками.
Штрихованная / щёточная0.005–0.02 мм0.01–0.04 ммУмеренный: контролируется зерном и числом проходовПредусмотрите 0,02 мм на щёточно-шлифованных поверхностях. Не подходит для поверхностей с жёсткими допусками.
Виброгалтовка0.01–0.05 мм0.02–0.1 ммНизкий: партионный процесс трудно точно контролироватьПредусмотрите общее удаление 0,02–0,05 мм. Не галтуйте детали с жёсткими допусками.
Шлифовальная бумага / шлифовка0.01–0.1 мм0.02–0.2 ммХороший: контролируется последовательностью зернистостиПредусмотрите 0,02–0,05 мм для точной шлифовки и больше для грубой.
Полировка0.01–0.1 мм0.02–0.2 ммУмеренный: зависит от исходной поверхностиПредусмотрите 0,02–0,05 мм для полировки после обработки; больше, если сначала нужна грубая шлифовка.
Зеркальная полировка0.02–0.1 мм0.04–0.2 ммУмеренный: многоступенчатый и накопительныйПредусмотрите минимум 0,05 мм на зеркально полированных поверхностях. Хорошая исходная поверхность уменьшает удаление.
Притирка0.005–0.05 мм0.01–0.1 ммОчень хороший: контролируется временем и абразивомПритирка часто используется для достижения конечного размера. Предусмотрите 0,01–0,03 мм припуска.
Тип элементаУровень рискаРекомендация
Посадочные отверстия с натягом (H7/p6)ВысокийЗамаскируйте или не отделывайте эти поверхности. Даже удаление 0,01 мм изменяет посадку с натягом.
Резьбовые отверстияСреднийДробеструйная обработка обычно допустима из-за минимального удаления. Полировка удаляет пики резьбы и может вызвать свободный ход: замаскируйте или избегайте.
Диаметры валов в подшипникахВысокийНе полируйте и не обрабатывайте дробеструйным способом посадочные места подшипников, если не учтёте удаление в сумме допусков.
Уплотнительные поверхности (канавки O-колец)СреднийШлифовка или притирка уплотнительных поверхностей допустима при контроле. Избегайте дробеструйной обработки из-за внедрения абразива.
Поверхности, критичные по плоскостностиВысокийРучная полировка создаёт волнистость на больших плоских поверхностях. Используйте машинную шлифовку или притирку для обеспечения плоскостности.
Наружные декоративные поверхностиНизкийРазмерное удаление допустимо на декоративных поверхностях, если оно укладывается в профиль.

Факторы стоимости

Стоимость механической отделки определяется почти исключительно трудом. В отличие от покрытий или гальваники (где важна стоимость материала), полировка и пескоструйная обработка -- это вопрос того, сколько времени человек или машина тратит на каждую деталь. Понимание того, что определяет время, помогает снизить стоимость без ущерба для результата.

Коэффициент стоимостиВлияниеПодробности
Труд (ручная полировка)Доминирующая стоимостьЗеркальная полировка -- это на 80–100% ручной труд. Квалифицированный полировщик берёт $15–40 в час. Сложная деталь с внутренними элементами может занимать 30–60 минут на поверхность. Именно поэтому зеркальная полировка дорогая.
Площадь поверхностиВысокоеСтоимость зависит от площади. Плоская пластина 50×50 мм стоит недорого, а пластина 500×500 мм с тем же Ra требует в 100 раз больше времени. Проверьте, действительно ли отделка нужна на каждой поверхности.
Количество поверхностейСреднее или высокоеКаждая дополнительная поверхность добавляет время. Отделка шестигранной коробки со всех сторон стоит примерно в шесть раз больше, чем одной грани. Минимизируйте число поверхностей, требующих отделки.
Сложность геометрииСреднее или высокоеВнутренние углы, глубокие карманы и выступы требуют ручного инструмента и медленной работы. Простые плоские поверхности и наружные радиусы обрабатываются быстрее всего.
Исходное состояние поверхностиСреднееЕсли обработанная поверхность уже имеет Ra 0,8, полировка до Ra 0,2 занимает меньше времени, чем с Ra 3,2. Хороший чистовой проход с ЧПУ перед полировкой экономит деньги.
Наладка и маскировка$2–8 за детальМаскировка поверхностей, не подлежащих отделке, добавляет трудозатраты на нанесение и удаление. Специальная оснастка амортизируется на объёме.
Размер партииЗначительныйПескоструйная обработка: минимальный эффект количества (быстро за деталь). Полировка: на 10–20% дешевле при 50+ шт. по мере наработки операторами. Виброгалтовка: большой эффект количества -- 100 шт. стоят едва ли больше, чем 10 шт.
Целевой RaНелинейныйСтоимость не масштабируется линейно с Ra. Переход от Ra 1.6 к Ra 0.8 стоит 1,5x. Переход от Ra 0.2 к Ra 0.05 стоит 3–4x. Последние доли микрона стоят экспоненциально дороже.
Наладка дробеструйной обработки$30–100 за партиюБольшинство дробеструйных цехов имеют минимальный сбор. Для пяти деталей наладка составляет основную часть цены, а для 500 деталей стоимость на единицу минимальна.
Срочность / ускорение+25–100%Стандартный срок изготовления: 2–5 рабочих дней. Срочность нарушает графики, а квалифицированные полировщики могут быть недоступны в короткий срок.
Снижение стоимости полировки Три практичных способа снизить стоимость полировки: 1) укажите чистовой проход с ЧПУ сферической фрезой или летучкой перед полировкой: исходное Ra 0,8 вместо Ra 3,2 сокращает время полировки на 50% и более; 2) ограничьте зеркальную полировку видимыми поверхностями, оставив скрытые как обработано; 3) проектируйте большие простые наружные радиусы вместо тесных внутренних углов: плоские наружные поверхности полируются в 5–10 раз быстрее внутренних карманов.

Типичные ошибки

ОшибкаПоследствиеРешение
Указание зеркальной полировки на деталях, которые будут окрашены или покрытыНапрасная трата денег. Покрытие полностью скрывает полировку. Зеркало Ra 0.05 под 60 мкм порошкового покрытия невидимо.Используйте пескоструйную обработку или шлифовку как подготовку к покрытию. Полируйте только если финальная поверхность — голый металл.
Неучёт удаления материала на элементах с жёсткими допускамиЦапфы подшипников слишком малы, отверстия слишком велики, уплотнительные поверхности не плоские. Детали не проходят размерный контроль после отделки.Добавьте припуск на отделку в сумму допусков. Для полировки предусмотрите 0,02–0,05 мм. Для шлифовки 0,01–0,05 мм. Замаскируйте критичные элементы.
Указание Ra без указания процесса или эталонного стандартаЦех интерпретирует Ra 0.4 иначе, чем вы предполагали. Один цех доставляет шлифованную поверхность, другой — отполированную. Оба измеряют Ra 0.4, но выглядят по-разному.Укажите процесс: «Ra 0.4, ШЛИФОВАНАЯ» или «Ra 0.4, ПОЛИРОВАННАЯ» или ссылайтесь на стандарт (ISO 1302, ASME Y14.36). Включите обозначение шероховатости поверхности на чертеже.
Использование стального абразива на алюминии перед анодированиемФерритные частицы внедряются в поверхность алюминия. При травлении анодирования эти частицы вызывают тёмные пятна и обесцвечивание, видимые через покрытие.Используйте стеклянную или керамическую дробь на алюминиевых и нержавеющих деталях. Никогда не используйте стальную дробь или grit на деталях, которые будут анодироваться.
Зеркальная полировка больших плоских поверхностей вручнуюВолнистость и искажения. Поверхность отражает, но отражение волнистое и искажённое. Плоскостность теряется.Используйте машинную притирку или плоское шлифование для больших плоских областей. Ручную полировку оставьте для контурных и наружных поверхностей.
Указание одинакового Ra на всех поверхностяхНеоправданные затраты на скрытых и некритичных поверхностях. Если вы укажете Ra 0.8 на всех гранях, цех обработает всё — включая поверхности, которые никто не увидит.Указывайте Ra только на поверхностях, где это необходимо. Остальные оставьте «как обработано» или используйте общую пометку: «ЕСЛИ НЕ УКАЗАНО ИНОЕ, ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ Ra 3,2».
Полировка нержавеющей стали без защитыОтпечатки пальцев, водяные пятна и лёгкая поверхностная ржавчина появляются в течение дней. Зеркально полированная нержавеющая сталь показывает каждый след.Нанесите прозрачный лак, пассивируйте (для коррозионной стойкости) или упакуйте в защитную плёнку. Для наружного использования рассмотрите электрополировку вместо механической.
Галтовка тонкостенных или хрупких деталей без разделителейДетали вмятиваются, гнутся или царапают друг друга во вибрирующей чаше. Высокий процент брака.Используйте разделители деталей, увеличьте соотношение абразива к деталям до 8:1 или более, или перейдите на ручную отделку для хрупких деталей.
Отсутствие указания типа абразива или размера зернаЦех использует стандартный абразив, который может быть слишком агрессивным (крупный Al2O3 вместо мелкого стеклянного шарика). Поверхность грубее ожидаемой или загрязнена чужеродным абразивом.Укажите на чертеже: «ПЕСКОСТРУЙНАЯ ОБРАБОТКА СТЕКЛЯННОЙ ДРОБЬЮ, 220 MESH, Ra 2.0 МАКС» или аналогичное. Включите тип абразива и размер зерна.
Пропуск чистового прохода CNC и отправка грубо обработанных деталей на полировкуВремя (и стоимость) полировки увеличивается втрое и более. Полировщик должен удалить все грубые следы инструмента, прежде чем начать последовательность полировки.Запросите чистовой проход CNC (сферической фрезой, летучкой или точным растачиванием) до Ra 0,8–1,6 перед полировкой. Небольшая дополнительная стоимость CNC значительно экономит труд полировщика.