鏡面加工是什麼?一篇認識加工種類、原理及注意事項!

September 30,2024
mirror processing

你是否注意過,我們的生活中充滿了各種經過鏡面加工的產品?鏡面加工能使物體表面達到有如鏡面般的視覺效果。從手機機殼、高爾夫球頭到衛浴五金,這項技術都無處不在,甚至在半導體產業中也有廣泛應用,如光學模具、導光板模仁以及半導體工件等。鏡面加工可分為「鏡面研磨」與「鏡面拋光」,這兩者的加工目的與操作程序上截然不同,本篇將深入介紹這些技術的細節!

 

鏡面加工是什麼?

鏡面加工是指通過機械研磨或拋光,以達到“極高表面光潔度”的處理技術,使金屬表面光滑如鏡,能清晰反射物體,因此稱為「鏡面」。鏡面加工主要分為兩種方式:鏡面研磨和鏡面拋光。這兩者在加工目的和程序上各不相同,應根據具體需求來選擇合適的加工方式。

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鏡面加工種類一:鏡面拋光

鏡面拋光主要注重於表面光澤度和加工速度,而尺寸精度不是首要考量。這種鏡面加工方式通常用於外觀件,旨在提升產品的外觀美觀。常見的鏡面拋光工件包括手機機殼、高爾夫球頭、錶殼、錶帶及衛浴五金等。

 

鏡面加工種類二:鏡面研磨

鏡面研磨重點在於同時達到優異的表面粗糙度和尺寸精度,加工速度則不是主要考量。這種加工方式多用於需要精確配合的工件,如模具和模仁。常見的鏡面研磨工件包括光學模具、導光板模仁、半導體工件、主軸、鋼鐵部件,以及造紙和印刷導輪。鏡面研磨被認為是金屬切削加工的最高境界,能顯著提升機械和元件的使用壽命,同時增加表面硬度。

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鏡面加工原理及手法

無論採用何種金屬加工方法,零件表面總會留下微細的刀痕,形成交錯起伏的峯谷現象。粗加工後的表面通常可用肉眼觀察,而精加工後的表面即使使用放大鏡或顯微鏡也能見到這些細微的痕跡。這種表面特徵稱為表面粗糙度。當工件的表面粗糙度低於0.8微米時,就稱為鏡面加工。以下是一些常見的鏡面加工手法:

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鏡面加工手法一:去除材料方式

市面上最常見的鏡面加工方式即為去除材料方式。此方法透過磨削、研磨、拋光等程序,逐步去除工件表面微小的凸起部分,最終達到鏡面般的平滑效果。一般而言,去除材料方式加工所得鏡面的表面粗糙度Ra值約在0.8至0.08um之間。

 

去除材料方式的優點

  • 廣泛適用性:不論材料硬度高低,皆可採用此方式進行鏡面加工。
  • 不改變材料本質:加工過程不會改變工件表面的硬度或耐磨強度。
  • 效果穩定:透過精準控制加工參數,可獲得穩定一致的鏡面效果。
 

鏡面加工手法二:無切削方式

無切削鏡面加工方法包括滾壓和擠壓。透過這些鏡面加工技術對工件表面施加壓力,填平微觀不平度,實現鏡面效果,同時提升物件表面的細緻度和堅固度。粗糙度可達到Ra≤0.08微米,並能修正圓度和橢圓度至≤0.01毫米。特點是能提高表面硬度,使受力變形得到消除,硬度提升至HV≥40,從而減少磨損並延長零件的使用壽命。

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無切削方式的優點

  • 不產生廢料:因為不移除材料,所以不會產生加工廢料。
  • 提高表面硬度:透過滾壓和擠壓變形物件,使表面硬度增加,耐磨性提升。
  • 改善表面品質:能有效降低表面粗糙度,達到鏡面效果,並能修正形狀誤差。
  • 加工效率高:相較於傳統的切削加工,無切削方式的加工速度較快。
 

鏡面加工手法比較

鏡面加工方式比較

  去除材料方式 無切削方式
鏡面加工
原理
透過磨削、研磨、拋光,
逐步去除材料表面凸起。
透過滾壓或擠壓,
使表面微觀不平度填平。
表面光潔度 Ra0.8~0.08um之間 Ra0.4~0.05um之間
加工效率 相對較低,需逐步去除材料 較高,能迅速達到鏡面效果
材料
硬度限制
對材料硬度基本無限制 材料硬度要求在HRC<40°
加工後
硬度變化
硬度不變 硬度提升至HV≥40
適用範圍 適用於多種材料和工件,如外觀件、模具等。 適用於需要提高硬度和耐磨性的工件,如軸承。

 

鏡面加工的注意事項

如果你的產品需要鏡面加工,在選擇車床加工或銑床加工廠時,必須注意以下事項。唯有準確掌握鏡面加工的需求,才能確保最終工件的表面粗糙度符合產品要求。這樣可以避免在加工過程中產生偏差,確保產品質量達到預期標準。

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一、確認鏡面加工類型

鏡面研磨適用於需要高精度的應用,如嚴格的尺寸公差,具有研磨前後公差範圍小、平面度和真圓度要求高的特點,但對光澤度的要求相對較低。鏡面拋光則適合對公差範圍要求較寬鬆但需高光澤度的情況,通常用於量產作業,適合批量處理。

 

二、確認產品精度要求

在確認鏡面加工需求時,首先需了解表面粗糙度的要求,需關注的問題包括尺寸公差、研磨前的公差範圍、平面度、真圓度及光澤度等。對於高精度要求的工件,通常選擇鏡面研磨;而對於光澤度要求較高的應用,則應選擇鏡面拋光。

 

三、確認客戶需求周期

生產節拍(Takt Time)又稱客戶需求周期,是一種衡量生產速度的指標,用來確定在特定時間內需要生產多少產品,以滿足市場需求。這個指標會直接影響到生產線的速度,進而影響到我們選擇哪種鏡面加工方式。對於量產需求,如每小時需要大量生產工件,鏡面拋光通常是較合適的選擇。而對於小批量或單件生產,則更適合使用鏡面研磨。關鍵是了解客戶每日或每小時的產量需求。

 

四、確認鏡面加工設備

鏡面研磨通常採用精密磨床,以達到極高的尺寸精度與表面平整度,適用於高精度要求的加工。鏡面拋光則廣泛使用手動或自動化拋光機,適合大批量生產。在確認適合自家產業的鏡面加工設備後,還需核實廠商所使用的磨床品牌及其類型,例如專用機或數控磨床,以確保最終工件的表面品質符合產品要求。

 

結論

豪震科技作為AS9100和ISO 9001認證的製造商,提供多元化的鏡面加工手法,包括研磨、機械拋光、化學拋光等材料去除方式,以及滾壓和擠壓等無切削方法,以達到細緻的表面和提升的堅強度。我們擁有先進的加工技術和設備,並重視半導體元件的品質,致力於提供高質量和精密度的產品。作為你的解決方案提供商,我們能提供所需的資源和製程能力,滿足各大產業的鏡面加工需求。欲了解更多詳情或獲取報價,歡迎聯繫我們

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