工业百洁布针对18种研磨常见问题的解决方案

工业百洁布针对18种研磨常见问题的解决方案3M 中国研发中心高级技术服务工程师唐坚华本文将针对生产中研磨领域所常见的问题，结合工业百洁布的特点，提出解决方案；并对其用途和使用方法作简单介绍，希望对于经常接触百洁布的朋友有所启发。

进入新世纪，为了满足竞争的需要，人们对工业产品不断提出高要求，工件的形状更复杂、表面处理质量更高，同时希望大大降低操作成本、提高效率，最好还要能简化步骤、保持质量稳定，这些都促使加工过程及所用加工工具（产品）不断更新、不断升级。

特别是在和手工操作相关的打磨领域，受到传统研磨产品特性的制约，且极易受操作习惯影响，诸如无法快速清洁氧化层同时抛光表面、难以高效去除顽胶而不过早堵塞砂面、去除毛刺而不过度磨削…等。

通常用户会选择使用近年来颇为流行的不织布产品，或约定俗成称为“尼龙”产品，而工业百洁布是众多不织布产品中用途最广、最具多样性的产品，至今已应用在各种金属加工、木材加工、汽车工业中。

依据工艺的要求，合理选择百洁布，可以很好的解决上述令人头疼的问题。

百洁布的强大功能来自于其特殊的产品结构。

由于矿砂含量、种类以及纤维特质的不同，百洁布之间的差别是很大的。

所以，如何按照实际工况正确选择百洁布，特别是使之物尽其用，这是一个需要深刻了解其使用特点并最大程度发挥想象力的过程。

百洁布是砂纸的后续产品。

随着砂纸的使用频率越来越高，很多人开始发现，寿命短、砂面容易堵塞成为涂附类砂纸继续发展的瓶颈。

为了改善这个问题，3M公司自上世纪初即开始研发以纤维结构代替传统背基的Scotch BriteTM 系列产品，终于在40年代开发出全新的工业百洁布。

至今已经形成了数十个大类的一整套产品。

了解百洁布的使用，必须要了解其不织布的结构特性。

百洁布的微观结构模拟图 Fig. 1这种弹性的三维网状结构，具有允许空气自由流动的空间。

在研磨时，可以容纳打磨产生的粉尘。

适当的弹性可以很好的贴合工件表面，均匀着力，不会出现过度磨削现象。

就好像许许多多纤维弹簧经过工件表面。

3M的百洁布家族（部分）Fig. 2所有百洁布都是可以干湿两用。

水磨能更好的避免粉尘划伤工件。

工业研磨大致上可以分为纯手工操作和利用机械打磨。

按照其应用目的和场合的不同，研磨产品采取多种转接形式。

一纯手工打磨：问题1、漆面砂光（拉毛）不均匀：上后道漆之前，需要增加原表面的粗糙度，同时清洁喷涂不良的漆层或老化层。

目的是增加后道漆的附着力，提高表面一致性。

拉毛往往是涂装过程中必不可少的辅助工艺。

选择定粒度的涂附类砂纸，往往会出现部分区域因受力较大而磨削量大的研磨不均现象。

由于漆面及木材硬度不同，涂装工艺质量不同，以及后道漆的质地等，这种不均匀的现象会在最后成品表面形成色泽、颜色深浅不一致的质量问题。

百洁布的弹性结构，把压力均匀散布到打磨区域，可以很好的解决这个问题。

通常使用FIN或MED 粒度。

还有其他相似用途如基材砂光，也是百洁布的最具代表性的使用方法之一。

方案点评：操作者也可以按照使用习惯或工件形状，裁剪、撕扯百洁布成任意形状。

特别适合有局部不平的工件，无论是门板还是装饰条等，2、清洁不彻底：主要针对金属自然氧化层和部分加工过程所产生的自然氧化区域、油迹、腐蚀、标记等，这些都是在MRO（维护、维修和运行）常见的辅助工序。

最典型是用钢丝球去掉用油漆或是记号笔标注的标记，这往往会刮伤手和工件。

用普通砂纸，又往往寿命较短—氧化物非常容易堵塞砂面。

又比如铝合金或铜合金的氧化层形成后，金属光泽度下降约30~50%，使用中粒度的百洁布（如7447C等），可以迅速还原金属本体色泽；使用FIN粒度百洁布，即可达到清除目的，同时防止堵塞砂面和避免伤害事故。

迅速恢复金属光泽而不损伤表面，是其最重要的特色。

方案点评：快速去氧化而不伤工件3、管口打磨不够光滑、线纹难以做到清晰、一致：家具支撑件、结构件或其他装饰件，管口处有点焊、切割、粗磨的痕迹，甚至划伤，普通打磨产品无法使光洁度和线纹与主体保持一致。

通常的补救方法是，打磨完管口后再用抛光产品作整体处理，费时费力。

使用中粒度百洁布，如图示方法操作，砂面压力较为均匀地分布到管件表面。

研磨压力越大，线纹越清晰。

但不建议用力过大，防止产生难以覆盖的划痕。

要求较高的工件，还需用VFN或SFN 粒度百洁布做抛光修饰。

方案点评：相对单手操作，着力更均匀，也容易保证表面质量4、去除残胶效率和效果不佳：残胶去除一直是比较令人头疼的问题。

然而胶粘却是普遍使用的中间工艺。

如建筑用铝塑板（塑钢）在生产阶段，为保护表面，采用覆膜。

当开始大规模安装时，经常发生覆膜无法完全撕去，或是有顽固残胶块留于表面，影响美观；又如PCB的封装阶段，导线涂胶连接完毕，也需要清除导线架上的残胶。

普通砂纸因砂粒间隙较小，除胶时，胶体分子容易粘连砂面而造成砂面堵塞；特别顽固的地方，若经多次打磨，极易伤到其他干净的区域。

若使用百洁布，其开放式纤维结构更不易堵塞，同时无过度磨削能很好的避免上述问题。

方案点评：相对采用特殊的去残胶喷剂，百洁布方案性价比更高，且不易造成环境污染5、去除毛刺不净或破环工件：铸造或机加工后，工件表面特别是凹槽或孔边往往存在一些细小毛刺。

这些毛刺高度大概会在2~3mm以内，根部较为脆弱。

传统方法使用尖锉或刮刀，稍稍操作不慎，就会划伤工件。

在装配或使用阶段，这道工艺的目的在于只需去毛刺，而不破坏具体尺寸和已处理表面。

使用时锉刀等硬质工具，或涂附产品，往往容易“磨过头”，造成工件损毁甚至报废。

选用FIN或VFN粒度的百洁布能避免引起对工件不必要的损伤，同时又避免产生烦人的二次毛刺。

方案点评：利用不织布结构的伸缩性，快速安全去除加工毛刺6、线纹处理不均匀，不规则部件处理困难：线纹处理或可称为拉丝，是水暖和橱柜行业多见的工艺要求。

特别是现在的卫浴产品，非常流行拉丝表面，如水龙头旋转开关。

涂附砂带是常见的研磨产品。

但对于球形水斗、管件，以及含有曲面、异型面工件的拉丝，则力不从心，无法达到一致性线纹的效果。

对于既有平面又有弯曲部分的工件，如矩形水斗，有用手持式拉丝轮，但易受曲率限制。

部分受使用百洁布配以手托，可以改善大面积拉丝时磨削压力不均所导致的线纹粗细、长短及方向不一。

这在金属橱柜面板装饰中应用广泛。

百洁布所使用磨料的类型以及纤维的粗细，是决定线纹特性的因素。

当然，托盘的软硬程度和外形（考虑到便于施力），这里建议可以根据自己的实际情况，针对工件表面形状和使用习惯，设计符合本厂工艺需求的手托。

这也将会大大降低劳动强度。

方案点评：使用合适的手托能帮助提高产品质量，省时省力7、细部清理困难，部分区域难以触及：在木工和金属装饰件应用较多。

砂光或调和的同时，磨光表面毛刺、清理残漆、残土等。

这些部位如图中所示木支柱装饰节，以及家具雕花等，都不适合或更本无法采用打磨器械。

在百洁布出现之前，有使用者用特制的尖棒配合砂纸条打磨，甚至不打磨。

采用特制硬质（常见为木质）工具配砂纸，砂面易磨钝，且需要按照工件的不同尺寸做工具，费时费力。

同时，随着家具市场越来越专业化，最终用户的眼光也越来越挑剔，这种情况极大限制了家具生产企业的发展。

百洁布如7521C或7522C等细粒度产品，带有矿砂的纤维能含方便的进入极窄小区域。

粗粒度的百洁布可以不用辅助工具直接清洁较为粗糙的凹槽部分，且不留深痕。

方案点评：多道工艺合并为一，磨削力度容易控制。

8、手工修整，研磨产品的适应能力不够强，研磨质量不够稳定：对于零部件加工来说，若按照处理目的不同，修整大致可分为粗修和精修。

粗修打造局部轮廓，如去除突起、尖锐的毛刺、粗焊道等；而精修关注缺陷修复、调和或喷涂预处理等。

实际生产中，尤其是大规模手工精修质量经常不稳定，这主要是因为操作者水平、状态参差不起，但检验标准却是唯一确定的。

加上有些涂附研磨产品带有“混砂”，砂粒尺寸范围较大，也会加重研磨的不稳定性。

百洁布可以均衡手工操作的不稳定性和表面质量的不确定性，最大程度提升手工修整的可靠性。

如7440等粗粒度百洁布适合修整出模后的铸件，像电气连接盒粗胚等，而75221C、猎人、7445等较细粒度百洁布可以用于车门基板、家具隔板等的表面精修。

方案点评：按照工艺要求选择合适的粒度9、手工抛光没有合适研磨产品：砂纸的沙粒分布较密，一旦堵塞，抛光效果就难以令人满意了。

对于要求较高的应用，如金属装饰件，及后道漆面较薄的、材质较软易产生粉尘的工件，打磨产生的碎屑，若不能完全清理干净，肯定会对表面造成额外损伤。

和传统涂附类砂带活砂碟产品不同，百洁布特别适合用于铝合金、铜合金等硬度较低或易产生粉尘材质的抛光如自来水管道件（三通、阀门、弯头等），，忍耐粉尘的能力更强。

手工抛光会带有少许浅发丝纹。

较未抛光前，一般会提高光泽度20~30%。

方案点评：快速提高光洁度10、去锈容易堵，且锈粉易四散：各种碳钢零件的修整、长时间存放工件或设备的翻新、印刷电路板腐蚀清除，以及大量的日常工具和机械的维护都需要除锈。

传统的毛刷、钢丝刷，去锈效率低，砂布去锈又往往切削力过大。

对于锈斑较小、分布面积又大的表面，使用具有较强切削能力的涂附产品时，会觉得非常吃力，效率不高，因为去除锈斑的同时，更多的力气花在无需打磨的区域。

百洁布的切削力相对较柔和，可以减轻总的工作量。

它适用于几乎所有的去锈场合。

相对传统产品，百洁布操作更安全且不伤及表面。

清洁后的表面不易积存污垢。

中空的结构便于容纳锈粉，延长使用寿命。

使用百洁布去锈以中等粒度为主，如7447C 等。

大规模作业时，若发现百洁布表面锈粉积存较多，可甩、拍几次，即可清除。

方案点评：高效、安全二安装在机械上打磨机械打磨的特点是效率高，工件表面若为为规则表面则最佳。

1、焊缝清洁、抛光步骤过多、繁琐：对于非满焊或焊道较平的工件，把清洁焊道和抛光处理分开，就显得费事，本身切削量也不大。

和前面的情况类似，采用页盘配打磨机，虽然效率较高，但往往破坏了整体的拉丝效果，同时表面不易平整。

使用震动打磨机，加上百洁布专用的托盘，可以轻柔的去除诸如深色氧化层、锈迹、前道粗砂纸痕。

这种工艺的特点是：比较涂附砂纸震动打磨，切削力更容易控制，更适合低切削量、抛光类的水磨。

清洁、抛光一步到位。

按被打磨表面的粗糙程度，选用不同粒度的百洁布。

也可以选用自带喷水或吸尘的打磨机，适用范围更广。

方案点评：打磨领域的“颜面修复”工艺2、砂带机投资大，受场地大小限制：这是很多中小企业常会碰到的问题。

从价格来看，切削线速度相当的情况下，砂带机比砂轮机要贵不少，且耗电量和占地面积可能更大。

百洁布可以转接成叶轮型产品，近似于常用于板面拉丝和清洁的不织布辊刷，安装在固定式或移动式小型旋转打磨机上。

这种结构的好处在于，结合了百洁布刷的高效抛光特性和旋转打磨机的广泛应用。