3M Scotch BriteTM 工业百洁布针对18种研磨常见问题的解决方案

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，{zh0}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、{zj1}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{zd0}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xx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{zh1}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{zj1}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xx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xx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xx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xx，百洁布方案xxx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xx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{wy}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，{zd0}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xx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xx，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xxx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xx。 

    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{zj0}。 

    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。通常，可以作为{zh1}一道抛光工艺；转速可以根据现场实际情况而定，但一般不建议超过3000rpm（200mm外径），否则会影响百洁布刷的耐久度。转速2500rpm，抛光硬质铝合金铸件的光泽度可达60以上。这种工艺在铝、铜或精铸部件打磨领域较常见。当然也可以加抛光液（蜡），进一步增加光泽度。 

    方案点评：大型滚刷作业的简约版 

    3、快速打磨，但又不想增加打磨工具：如果你需要打磨量不大，手边的百洁布不多，或者仅仅为了方便，可以如图所示，百洁布直接包覆使用。这种应用在小批量零件生产流程中最常见。手持砂纸打磨显然太慢。利用高转速机械可以大大提高效率。需要注意，机器转速一般每分钟数百转，百洁布两端要固定在轴上，同时，一定要穿戴好防护用品。这种操作方式比较适合对表面没有过高要求，工件数量大，强调加工效率的用户。 

    方案点评：灵活、方便 

    4、不规则零件处理效率低：金属装饰品、雕刻品、曲线包覆或保护件，很难用一般的研磨轮进行细部处理。具有起伏状外形的工件，如螺纹杆、丝杆、波纹管等，亦不容易清洁、抛光。很多客户往往受制于机加工精度不高，无法提高上述部件的表面质量。百洁布转接成碟片形，因其具有一定形变的能力，在不太高的转速下，打磨不规则表面部件（如图所示的铜质装饰件）特别适合。只要选择合适的粒度和转速，就能高效完成各种异型件的处理。另外，这种碟片也能用于拉丝、金属或塑料件等去毛刺以及表面预处理等多种工艺过程。 

    方案点评：待加工部件尺寸小、外形多样化的用户的{zj0}选择。 

    5、内壁清洁操作困难，内转角处无法处理：桶形的零部件，内壁一旦锈蚀或是需要除漆、前道加工毛刺，需要把磨具深入其中。比如小直径的管道、弯头、金属容器等。对于洁净度较高的工艺场合，如容器中的工艺流体的流速易受到表面粗糙度的影响；有卫生级要求的设备管路，若有内壁焊接的部位，往往容易在使用时积存杂质。手握百洁布操作，受零件的深度限制，越到深处越难用力，处理的效果也不均匀。若把百洁布做成刷型，连接上一根金属杆，就可以利用手持式转动工具，很方便的实现上述工艺要求。 

    方案点评：内孔清洁亦非难事 

6、大平面线纹处理，工件特别大，不能夹装到砂带机上：特别大型的工件，受体积、重量限制，一般无法使用砂带拉丝；起伏表面的拉丝，砂带接触时要求接触轮可以有一定的弹性位移距离，以保证帖服性，而这需要重新改造设备，加大固定资产投资。使用百洁布转接安装到手持拉丝机上，这是利用了百洁布能产生线纹的特性。能快速实现大平面、大体积工件线纹处理。比较适合起伏表面的拉丝和抛光，如具有曲面装饰床板。很好的帖服表面的同时，保证丝纹的连续和清晰。选用不同粒度的百洁布配合不同的转速，也可以多种抛光效果。 

    方案点评：方便快捷的大工件线纹处理和抛光 

    7、手持工具打磨，{zh1}的修饰和抛光效果不佳：很多客户已长时间使用直角、直柄打磨机，修整、抛光金属工件表面，但是局部修正、{zh1}一道抛光效果却不能用传统的百叶盘等实现。因此同时具备适合打磨机尺寸又能实现细致抛光的研磨产品是{zj0}的解决方案。此时，可选用这种百洁布碟片。内螺纹或通孔连接形式适合直角或直柄打磨机，如Bosch 直角电动打磨机。若采用粗粒度产品，这种碟片甚至可以去除较细小的焊缝。 

    方案点评：转接成强有力的金属处理碟片 

    8、涂附页轮切削力过大：涂附类研磨产品转接成的页轮，用于清洁边角、和局部毛刺，由于机器转速的关系，磨削力往往过大，损伤表面。可以利用百洁布夹涂附产品的方式转接页轮，既可以实现一定的切削力，又可以保证表面的质量，一举两得。 

    9、木工大面积砂光，现场以气动抛光机为主，需要更长寿命、研磨效果均衡的产品：这是常见的木工客户现场工况。木工砂光强调高效和长寿命，圆盘砂适合较粗粒度砂光，较细粒度打磨对吸尘要求较高。很多时候，不带吸尘功能的600#的圆盘砂没打多久就堵塞了。百洁布也是适合木工砂光或调和的高效产品。由VFN/SFN粒度百洁布覆绒制成砂碟。连接到标准钩面托盘。适合偏心、5”或更大尺寸的砂光机。主要用于木板精细砂光和调和。较小的切削力，可与216U等涂附砂碟配合使用，或作为xx木料和漆面的预处理产品。 

    方案点评：价廉物美的高级打磨产品 

    结束语：百洁布的用途和用法远不止本文所述，充分发挥百洁布潜能，您将在使用中获得无尽的利益。