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  抛光既可作为零件的最终工序，也可用于镀膜前的表面预处理，不仅增加工件的美观，且能改善材料表面的耐腐的能力、耐磨性及获得特殊性能，是整个成型的过程中最重要的工艺过程。因此，我们说抛光是利用抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表明上进行的修饰加工，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。

  抛光在模具制作的步骤中是很重要的一道工序，也是收官之作，随着塑料制品的日溢大范围的应用，对塑料制品的外观品质要求也慢慢变得高，所以塑料模具型腔的表面抛光质量也要相应提高，特别是镜面和高光高亮表面的模具对模具表面粗糙度要求更高，因而对抛光的要求也更高。抛光不仅增加工件的美观，且能改善材料表面的耐腐的能力、耐磨性，还可以方便于后续的注塑加工，如使塑料制品易于脱模，减少生产注塑周期等。

  机械抛光的使用是非常普遍的，具有设备简单、价格低、操作便捷、可抛光大面积工件等特点。但是这种加工方式精度低易产生划痕、加工所需时间比较久、在膜的表层会产生微裂纹等缺点。抛光机械在工作的过程中不可避免的会有冲击和振动，造成加工表面的损伤。

  低塑性抛光技术的原理是，一个可自由旋转的光滑硬球在法向力的作用下沿某一方向进行滚压，使材料表面发生塑性延展，从而形成一个残余压应力层。其中，光滑硬球由一个球形液体浮动座支承，在液压力的作用下两者互不接触，硬球仅与工件表面发生固体接触，同时喷射出的液体降低了硬球与工件之间的摩擦。图3和图4分别是低塑性抛光的原理图和实物图。采用这种技术抛光AISI1045钢工件，其效果可以将工件表面的Ra由0.68um降至0.12um。

  激光抛光的作用机理是，激光在抛光材料表面时，热作用与光化学作用共同进行。在如今的工业生产里，绝大部分激光抛光是热作用起主导作用，具有极高温度的激光束作用在材料表面，使材料表面发生熔化、气化等过程，以此来降低材料表面粗糙度。在使用短波长或者超快激光对超硬的脆质材料来抛光时，光化学作用则起主导作用。

  激光抛光的优越性有以下几点，1）激光抛光是一种非接触式的抛光技术，在抛光过程中不会对样品施加任何压力，可以在一定程度上完成精密度极高的抛光，抛光后的表面粗糙度可达纳米级甚至亚纳米级；2）灵活性极高，不仅适用于抛光平面，也能够抛光各种曲面，既可以有效的进行全面抛光，也能对局部的微小区域进行抛光；3）应用场景范围很广，不仅仅可以对金属材料来高效抛光，还可以有明显效果地抛光陶瓷、玻璃、蓝宝石和金刚石这一类超硬的脆质材料。

  其中飞秒激光的脉冲极其微短，所以在工艺流程中无热影响区以及无裂纹等现象。采用这样的形式对CVD金刚石涂层来加工，工件的Ra可以从0.86um降至0.15um。

  超声振动辅助抛光在机械抛光的基础上给工件或者是磨具附加一维或者二维的超声振动，利用超声波振动和磨具抛光的复合作用来形成加工表面。其原理是通过超声波发生器发出高频振动信号后经过数字频率计及换能器转化为机械振动，进而通过变幅杆将机械振动放大，带动磨具上下高频微振动而不断冲击加工工件表面以此来实现对工件的超声振动抛光加工。用该技术抛光SiC反射镜，表面粗糙度Ra可以从0.12um降至0.02um。

  磁流变抛光用到的关键材料是磁流变液，它是一种新型的可控智能材料，是由磁敏微粒、表面活性剂以及其他一些添加剂按特殊的比例分散在基载液中形成的悬浮液。被加工件位于磁流变液的上方，二者之间有一个很小的间隙。磁流变液下方有一块电磁铁，磁铁在被加工件与磁流变液的间隙处产生梯度磁场。当抛光盘上的磁流变液流经梯度磁场时，磁敏微粒被磁化，成链状或纤维状排列，这导致整个流体的粘度增大，从而表现出类固体性质，会在工件表面和与之接触的区域产生很大的剪切力，从而使工件表面材料被剪切去除。

  磁流变抛光是一种柔性的加工方法，具有抛光效率高、质量高，抛光后的工件不存在亚表面破坏层，易于实现计算机控制，可实现复杂面形抛光、无刀具磨损现象、温度适合使用的范围宽等优点。用于K9玻璃的抛光，工件表面粗糙度Ra由127nm降至1nm。

  磨料水射流抛光技术是利用高压混合并加速形成的高速磨料水射流，将其以极高的速度自喷管喷出，以较高的动能冲击工件表面，由此引起工件表明产生局部的高度应力集中并产生冲蚀、剪切作用，直至材料失效，进而达到去除效果。

  该技术的优点有，1）不存在抛光盘的磨损情况，无边界效应，面形精度易于控制；2）由于在工艺流程中抛光液快速循环流动，能保证抛光工件恒温，加工去除的废屑被冲走；3）能适合各种形状工件的抛光，抛光效果受工件形状、位置的影响不大；4）加工材料范围广，包括光学玻璃、半导体材料、晶体材料、金属材料等。用于加工硅酸盐玻璃，工件的表面粗糙度可以Ra由2.32um降至0.35um。

  化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解，从而得到平滑面的抛光技术。主要优点是不需复杂设备，可以抛光形状复杂的工件，可以同时抛光很多工件，效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制，会带来环境污染问题。

  电化学抛光是指在一定电解液中金属工件的阳极溶解，从而使其表面粗糙度下降、光亮度提高，并产生一定金属光泽的表面光整技术。在此工艺中金属工件作为阳极，借助直流电流通过电解质特定溶液传递到金属，在阳极工件表明产生一种高电阻率的稠性黏膜，稠性黏膜在金属制作的产品表面微观凹凸处厚度不同，导致阳极表面电流密度的微观分布不均匀，凸起处电流密度大，溶解快，凹处电流密度小，溶解慢，以此来降低工件表面粗糙度，提高平整和亮度，同时形成无缺陷的钝化层。这里就不做具体案例的介绍了。

  化学机械抛光的应用已经很多见，抛光盘安装在主轴上，可随主轴旋转，其上贴附有抛光垫，以吸附化学抛光液中的磨料；工件夹持在抛光头底面，介于抛光头与抛光垫之间，抛光头上方施加有压力；修整器用于抛光垫修形。加工时，化学抛光液被输送到抛光垫上，工件在很多压力的作用下，相对于抛光垫旋转运动，通过化学抛光液中磨粒的机械磨削及化学试剂的腐蚀作用去除工件表面材料，以获得超光滑的表面。

  该技术通过化学的和机械的综合作用，从而避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤和由单纯化学抛光易造成的抛光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点。例如，由L-苹果酸、H2O2、乳化剂OP-10、甘氨酸等组成的抛光液，用于加工304不锈钢，工件的表面粗糙度Ra由7.9nm降至0.5nm。

  等离子辅助抛光的原理首先用等离子体辐照工件表面，等离子体中的自由基具有强氧化性，与工件表面原子发生化学反应，形成硬度较低的改性层，然后用软磨料抛光去除该改性层。随着等离子体化学改性和机械抛光去除的交替进行，粗糙表面逐渐变平整，最终能轻松的获得一个无损伤的原子级平坦表面。

  光催化辅助抛光（PCAP）是以化学机械抛光（CMP）和紫外光催化反应原理为基础，由紫外光、光催化剂和电子俘获剂三部分相互作用实现的抛光方法。与CMP相比，PCA以羟基自由基（·OH）为氧化剂，其氧化产物以水为主，无污染性的废液产生；羟基自由基（·OH）具有强氧化性，有助于改善抛光质量和抛光效率；PCAP以紫外光和光催化剂为氧化还原反应的发生条件，PCAP能够最终靠调节紫外光的强弱控制抛光进程。该技术用于加工SiC，工件的表面粗糙度Ra由0.676um降至0.077um。

  电化学修磨抛光的原理如图13所示，对工件进行抛光时，将专用直流电源的阳极连接工件，导电工具连接电源的阴极。从导电工具磨头流出适量的新鲜电解液，当导电磨具与工件轻微接触并作相对运动时，工件表面的金属发生电化学阳极溶解，电解产物和疏松的阳极膜不断地被导电磨具的磨料（金刚石镀层）刮掉，电解产物和电解反应产生的热量被电解液流带走。随着电解反应的不断进行，金属表面的突出部位首先被电化学作用溶解掉，进而达到整平，直至获得要求的尺寸和表面粗糙度值。

  模具钢材抛光的工艺过程是一个至关重要的环节，它直接决定了模具的表面上的质量和常规使用的寿命。在抛光过程中，需要遵循一定的步骤和需要注意的几点，以确保抛光效果达到最佳。

  首先，抛光前的准备工作至关重要。在开始抛光之前，必须对模具钢材进行彻底的清洁，以去除表面的油污、锈迹和其他杂质。这能够最终靠使用溶剂或碱性清洁剂来实现。清洁后，还需对模具进行粗磨，以去除表面的较大瑕疵和不平整部分。

  在抛光过程中，通常使用抛光机和抛光工具。抛光机可以再一次进行选择电动或气动类型，根据模具的大小和形状选择正真适合的抛光机。抛光工具则包括砂轮、抛光轮、布轮等，根据抛光的阶段和要求选择正真适合的工具。抛光时应遵循从粗到细的原则，慢慢地提高抛光工具的细腻度，以获得更平滑的表面。在抛光过程中，还必须要格外注意一些细节和技巧。首先，要保持适当的抛光力度和速度，避免过度用力或过快导致表面划伤。其次，要按时进行检查抛光工具的磨损情况，并按时换。此外，抛光过程中要注意防止灰尘和杂质的侵入，以保持抛光效果。

  抛光完成后，还有必要进行后处理。这包括对抛光后的模具进行清洁，去除抛光过程中产生的粉尘和杂质。然后，能够正常的使用防锈剂对模具进行涂抹，以防止模具在使用的过程中生锈。最后，对抛光后的模具进行质量检查，确保表面平整光滑、无瑕疵。

  总结来说，模具钢材抛光的工艺过程包括准备工作、抛光步骤和后处理三个环节。在每个环节中，都必须要格外注意细节和技巧，以确保抛光效果达到最佳。通过合理的抛光工艺和需要注意的几点的遵循，可以大幅度提高模具的常规使用的寿命和性能稳定性。

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