Matrijsstaal polijsten: wat de afwerking bepaalt voordat de polijster begint

Een spiegelafwerking wordt grotendeels bepaald door de reinheid van het staal en de gelijkmatigheid van de hardheid, lang voordat iemand een steen oppakt. Polijstbaarheidsfactoren, de SPI-afwerkingsschaal en de oorzaken van sinaasappelhuid.

Polijstbaarheid is een materiaaleigenschap

Wanneer een holte geen spiegelafwerking wil aannemen, ligt de fout meestal in het staal, niet bij de polijster. De bepalende factoren, in ruwweg de volgorde waarin ze van belang zijn:

Reinheid — niet-metallische insluitsels (sulfiden, oxiden, silicaten) zijn de primaire begrenzer. Onder het polijstschuurmiddel scheuren insluitsels ofwel uit en laten putjes achter, ofwel ze staan uit en laten komeetstaarten achter. Stalen die bedoeld zijn voor spiegelwerk worden geproduceerd met hoge reinheid — ESR-kwaliteiten (elektroslak-omgesmolten) zoals 1.2083 ESR of premium P20-varianten bestaan juist om insluitsels te verkleinen en te verdelen.
Hardheid en de gelijkmatigheid daarvan — zachter staal polijst langzaam en smeert; belangrijker is dat hardheidsvariatie over het oppervlak (zachte plekken, ontkoolde huid, gemengde microstructuur) met verschillende snelheden polijst en een golvende, ongelijke glans oplevert. Doorgeharde of kwalitatief voorgeharde stalen met gelijkmatige hardheid nemen de meest uniforme afwerking aan.
Microstructuur — een fijne, uniforme martensitische structuur polijst het best. Bandvorming, grove carbiden (zoals in koudwerkstalen met hoog koolstofgehalte zoals D2) en restausteniet drukken allemaal door bij hoge afwerkingen; D2 kan goed worden gepolijst, maar nooit zo gemakkelijk als een schoon martensitisch roestvast staal.

De SPI-afwerkingsschaal

De kunststofindustrie beoordeelt holteafwerkingen op de SPI-schaal (Society of the Plastics Industry):

Klasse	Beschrijving	Typische route
A	Spiegel / optisch	Diamantpolijsten tot #3,000+ grit-equivalent; lenskwaliteit (A-1) vraagt de schoonste stalen
B	Hoogglans, bijna-spiegel	Fijne grit-papieren tot ongeveer #600–800
C	Middelglans	Stenen en papieren in het #320–600-bereik
D	Mat / getextureerd	Droog stralen (glasparel, aluminiumoxide)

Elke klasse is onderverdeeld (A-1, A-2, A-3...). De praktische les: specificeer de afwerking bij het kiezen van het staal, niet na het verspanen. SPI A-1 vragen op een zwavelhoudend, vrij verspanend staal (1.2312) of een sterk gebandeerd blok is het onmogelijke vragen — de insluitsels begrenzen het resultaat ongeacht de arbeidsinzet.

Sinaasappelhuid: oorzaken

Sinaasappelhuid — een kiezelachtige, ingedeukte textuur die verschijnt naarmate het polijsten het spiegelniveau nadert — heeft verschillende distincte oorzaken die verschillende reacties vragen:

Overpolijsten van zacht of inhomogeen staal: langdurig werken op een oppervlak met harde en zachte microgebieden erodeert deze met verschillende snelheden. De oplossing ligt stroomopwaarts (beter staal), niet in meer polijsten.
Te veel druk of warmte met zachte polijstschijven, die het oppervlak slepen in plaats van snijden.
Het polijsten van een oppervlak waarvan de vorige verspanings-/EDM-laag niet volledig is verwijderd — de beschadigde huid reageert ongelijk. Elke polijststap moet de krassen van de vorige stap volledig wissen voordat naar fijner wordt overgegaan; het overslaan van kwaliteiten is de meest voorkomende arbeidsfout.

Praktische volgorde

Werk stenen en papieren in volgorde af, reinig tussen stappen zodat grove deeltjes nooit een fijne fase verontreinigen; polijst in afwisselende richtingen zodat krassen van de vorige kwaliteit zichtbaar zijn totdat ze verdwenen zijn; en spreek de afwerkingsnorm — SPI-klasse en een vergelijkingsplaatje — af voordat het werk begint, omdat "spiegel" zonder klasse een geschil is dat staat te gebeuren.