镁合金震动研磨技术.docx

镁合金震动研磨技术镁合金应用近年在亚洲发展迅速，镁合金件质量轻，散热性能好、电磁波屏 闭性能高、可锻性高、制造铸薄壁件较容易，故能广泛应用于计算器配件、通讯 器材、电子产品及汽车零件但因镁元素属高活跃性金属，若粉尘处理不当，特 别是除毛刺、喷砂或抛光工序，很容易引致爆炸，是极危险的金属在国内，员 工质素参差使人手打磨喷砂的安全管理难于控制，机器自动化操作却能减少人手 带来的出错，本文介绍这种镁合金震动研磨技术中国劳动力成本低，压铸件后工序如去毛刺、打磨、清洗均可使用大量人力使用人手打磨的 方法有利有弊，好处是可灵活处理厚度不一的毛刺，抛光效果较震动研磨为佳；对于厂商来说可 减低设备投资的成本但有些金属的危险性较高，若以人手处理打磨工作容易造成意外，质量亦 较难取得一致现时厂商处理有色金属铸件如铜、铝、锌合金的打磨、抛光等工序大都采用混合模式，主要视 乎产品的需要及配合厂内实际情况大部份压铸厂使用震动研磨机的应用范围包括：-除披锋 -打圆角 -清洗油污 -表面抛光 -防腐保护震动研磨技术的综合介绍选择工艺参数 在选择适当研磨工艺时，必须考虑以下因素：图1• 工件材质、重量、尺寸• 工件会否在加工过程中互相碰撞或重迭• 工件内孔和磨石的配合，会否「卡死」• 光洁度要求• 表面油污情况• 工件某些部分是否需要覆盖保护• 处理数量• 披锋的位置及大小 可选择的参数如下： 机器的种类1. 标准圆形震动研磨机（下称圆形机）由于价格便宜和操作保养简易，工件处理时间无限制，适合批量生产，故圆型机最受大众广泛 使用。

圆型机的行程方向呈螺旋型，机器震动幅度由马达的重量及上下移动偏心角度所造成，按 需要调节圆型机分自动选料: 图（ 1）和人手下料：要留意的是自动选料型因多了一段升料台，易 令工件在处理时堆积在升料台位置，或经过升料台后掉落底部，工件互相碰撞的机会较大人手 下料型则没有此问题，但需用人手把工件取出，或从收集箱筛出工件2. 桶型震动研磨机因圆型机行程限制，使工件不能放下；桶型震动研磨机则可处理一些较大及较长的工件要注意的是，桶型机的震动强度较大，若工件强度不够，会导至变形及碰伤3. 离心抛光机只适用于小型工件抛光，抛光时间短和工件受到撞击的机会较低（图 2）马达的速度和震幅在震动研磨机中，马达的速度和震幅是十分重要如果震幅过大 磨石接触工件的力度增加，对软金属工件会带来一定程度的损坏 低震幅的操作比较顺畅速度的转变会影响以上的工序，令工件 效果有很大的差异，所以准确设定是十分重要的磨石的种类和大小图2 磨石的功能：磨石是工件的载体，除把机器的动力转化为震动力之外，将工件分隔开，减少碰撞亦负责将磨液传送至工件上，通过与工件之间的撞击及磨擦来进行去毛刺及表面研磨 （图 3）磨石的种类：树脂石、陶质、钢珠、 合桃壳或玉米芯。

磨石的粗幼：不同的磨料如棕刚玉、石英砂、高铝瓷、氧化铝，有不同的粗幼（棕刚玉和石英砂 150目，高铝瓷 800目，氧化铝1000目），高领土或树脂黏合体含量也决定切削和磨损速度T尸于卞T下千磨石的形状：磨石形状的选择，与工件相关尤其对混合工件及小量生产时，更要小心选择图 4）磨液及水流量图3图4所有震动研磨工序都需要磨液，它的功能是：1. 令磨石和工件之间有一层液体作接口，以免磨石粉屑附在工件上；2. 提供水溶性液体，可以软化硬水、清洁磨石和工件、工件抛光、防腐蚀及除锈等磨液最好能够自然分解，这样才符合环保要求，磨液是化学品，必 须小心处理，如果双手要浸入盆内，必须戴上胶手套如要准确控制 磨液浓度，可用光剂定量控制系统（图 5），以起泡为标准，至于水流量 的控制，也可透过流量阀调节除非需要冲洗，否则水流不要太快， 每100公升容量的水不多于 10公升/小时的流量，并让排水闸开启， 令污垢排走，保持工件及磨石清洁工件/磨石比例工作数量对工序的效率和经济效益有一定影响，如果在一次工作中图5有太多任务件在进行研磨，会令工件容易互相撞击，所以不同数量工件在进行加工时会有不同的磨石比例，下列是一些参考：1） 工件原料；（如：软质材料--少量工件）2） 需要效果；（如：抛光效果--少量工件）3） 工件形状；（如：会否在工序中互相缠绕，如是，少量工件）4） 工件重量。

例如1公斤的钢和 1公斤的铝，后者自然体积较大， 所以只放少量工件）每 100 升容量的溶液可处理工件以下是由重量所计算出的比例，只作参考：容量（公重量（公斤）重量（公斤）比例工序比例升）重件轻件1:2小工件快速研磨，去毛刺，清洁1:1458034.51:3大工件快速研磨，去毛刺，清洁1:2305523.51:4去毛刺，幼磨1:322.54117.51:5幼磨1:41832.5141:6精细工序、磨光1:5152711.51:7钢珠抛光1:613229.51:711208.5工序时间延长工序时间可令抛光和磨毛边效果改善，但会增加成本和工 件碰伤的机会后处理工序将工件和磨石分离，然后烘干环保考虑 污-水处理经震动研磨工序后会产生污水，按照环保要求，用户必须处理图6这些排出的污水若污水是体积大于1“的固体物，如：来自磨石的瓷粒、磨粒和胶粒等；工件加工后的金属粉屑；来自工 件的油污；肥皂、化学品等有机物质；可溶性盐，如镍等，可 透过离心力把固体与杂物分离 （图 6）若污水的体积为小于 1“ 的固体物，如：1. 浮游固体：来自磨石、工件的碎屑和光剂的固体成份2. 油性乳化剂：来自光剂的油质成份3. 重金属离子：工件的金属粒子溶入碱性光剂，变成离子。

它们可能是铝、锌、铁的微粒4. 光剂内的有机物质，包括肥皂、抑压剂或表面活化剂等5. 制造光剂的溶盐（硫磺、鏻、硅）6. 特制光剂内的其它物质（氮化物、氨合物）用户需要利用絮凝方式（Flocculati把这些污染物化学处理以上 6种物质，可使用简单的化学过滤系统处理有些物质不能 以简单的方法处理（如氮化物、铬酸盐或山埃），可透过更改化学过 滤系统来解决：1. 絮凝和酸化，液体将会流至一个设有搅拌器的池内，加入絮凝 剂此剂大多是带酸性的，会产生酸化作用2. 液体之酸碱度为 8至9金属离子会在液体中被抽出3. 分隔出的固体和油将会进行最后絮凝工序，造出絮凝粒子4. 过滤器分隔了的渣会被过滤器收集（图 7）5. 收集后的块状物，可作焚化或安全倾卸，使工序更简单和有效 率通过以上的污水处理过程，最后排出的污水不会对生态环境造 图 7成影响，使用过的化学光剂能够循环再用；同时由于水可循环再 用，水费亦可减少镁铸件研磨工艺小，可使用平底圆型震机和图8图9对于小型薄壁件，研磨量较 较高磨石工件比例的震机 如需要较高自动化程度，可 用连续生产型的 ROTOMATICS（ 图 8），它的特 点是体积小，可节省地方， 而螺旋型的震动槽，最长可 至 27 米。

工件由输送带逐件 从震盘中心掉进槽内，磨石则经分隔孔再经输送带进入 震动槽，避免互相碰撞，质量控制稳定磨石一般采用 树脂含石英砂质，因磨料较 细、较轻及撞击力较小这 种方法的缺点是处理时间不 能超过 30分钟，若处理时间 较长和品种经常改变，可使 用自动选件型圆型震机，配 合轨道式自动上料装置，一 个上料装置可供应几台圆型 震机，下料时工件经自动选 件板进入输送带而进行烘 干图 9）对于研磨量较大的中大型铸件可用较大的平底圆型 震机可达至1500公升容量），如使用桶型震机，由于 动力较大，工件很容易碰伤如要减少人手操作，可 用连续生产型的LINEAR VIBRAT0R（图10），磨石可 使用石英砂或棕刚玉质，由于震动研磨属湿式工序， 工件氧化速度较快，所以磨液不仅可抑制氧化腐蚀， 亦能达到清洁、光亮工件功能，带中性或偏碱，稀释 浓度约1% 由于镁压铸件容易产生披锋，所以要先 经整边，才进入震动研磨，避免毛刺形成，减少工序后的人工打磨图 10 最后一提，要达至最佳的研磨效果，压铸件的质量是很重要的，而质量提高对压铸模具设计、工艺及设 备的要求也相对提高本文及图片由富来远东有限公司及德国劳斯莱公司提供（金属工业 2002年第四期 56－59页）。