Polieren bezeichnet das Bearbeitungsverfahren zur Erzielung einer glatten Oberfläche mithilfe von Polierscheiben aus wenig elastischen Materialien (Baumwolle, Filz, Kunstleder usw.), die mit hoher Drehzahl rotieren, oder aus weichen, elastischen oder viskoelastischen Materialien (Kunststoff, Asphalt, Paraffin, Zinn usw.), die mit niedriger Drehzahl rotieren. Dabei wird ein Poliermittel hinzugefügt. Kurz gesagt, besteht außer der Wahl des Schleifmittels und des Materials des Läppwerkzeugs kein wesentlicher Unterschied zwischen Schleifen und Polieren.

Polieren verbessert im Allgemeinen weder die Form noch die Maßgenauigkeit eines Werkstücks. Typischerweise werden beim Polieren feine Schleifpartikel mit einer Größe von unter 1 µm verwendet. Polierscheiben bestehen üblicherweise aus weichen Metallen oder nichtmetallischen Werkstoffen wie Asphalt, Paraffin, Kunstharz, Kunstleder, Zinn usw. Die vom Schleifmittel auf das Werkstück ausgeübte Kraft ist gering, sodass das Werkstück nicht reißt. Traditionell wird die Bearbeitungsmethode mit harten Schleifmitteln als Schleifen und die mit weichen Schleifmitteln als Polieren bezeichnet. In der Praxis, insbesondere im Bereich der Ultrapräzisionsbearbeitung, gibt es jedoch keinen Unterschied zwischen Ultrapräzisionsschleifen und Ultrapräzisionspolieren.

Das Schleifen bietet gegenüber anderen Bearbeitungstechnologien unübertroffene Vorteile: Es ist ein typisches „direktes“ oder „evolutionäres“ Bearbeitungsverfahren. Das bedeutet, dass an der Werkzeugmaschine bestimmte Maßnahmen ergriffen werden (Mikrovorschub, niedrige Schleifgeschwindigkeit, kontinuierliche Schleifrichtungsänderungen usw.), um Werkstücke direkt mit einer Präzision zu bearbeiten, die die der Werkzeugmaschine selbst übertrifft. Denn beim Kontakt des Läppwerkzeugs mit dem Werkstück wählt die Modellierung und Simulation von Schleifspuren auf nicht ultrapräzisen Oberflächen automatisch die lokalen Erhebungen für die Bearbeitung aus, sodass Material nur von den erhabenen Bereichen beider Oberflächen abgetragen wird. Dadurch korrigieren sich Läppwerkzeug und Werkstück gegenseitig, und die Präzision verbessert sich schrittweise. Die Bearbeitungsgenauigkeit des Ultrapräzisionsläppens ist nahezu unabhängig von der Präzision der Relativbewegung der Werkzeugmaschine und wird primär durch die Kontakt- und Druckcharakteristika zwischen Werkstück und Läppwerkzeug sowie durch die Form der Relativbewegungsbahn und weitere Faktoren bestimmt.

1. Zum Schleifen mit Schleifpapier benötigt man weiche Holz- oder Bambusstäbe. Beim Schleifen von gewölbten oder kugelförmigen Oberflächen passen sich Korkstäbe besser der Oberflächenkrümmung an. Härtere Hölzer wie Kirsche eignen sich besser zum Schleifen ebener Flächen. Das Ende des Holzstabs sollte so zugeschnitten werden, dass es der Form der Stahloberfläche entspricht. Dadurch werden tiefe Kratzer vermieden, die durch scharfe Kanten des Stabs (oder Bambusstabs) entstehen können.

2. Beim Verwenden von Schleifpapier unterschiedlicher Körnung sollte die Polierrichtung zwischen 45° und 90° gewechselt werden, damit die Spuren der vorherigen Körnung sichtbar bleiben. Vor dem Wechsel zu einer anderen Körnung muss die polierte Oberfläche sorgfältig mit 100 % reiner, in einer Reinigungslösung wie Alkohol getränkter Baumwolle gereinigt werden, da selbst kleinste Schleifpartikel den gesamten Polierprozess zunichtemachen können. Dieser Reinigungsvorgang ist auch beim Wechsel von Schleifpapier zu Diamantpolierpaste unerlässlich. Alle Schleifpartikel und Petroleumreste müssen vor dem Weiterpolieren vollständig entfernt werden.

3. Um Kratzer und Brandflecken auf der Oberfläche des Werkstücks zu vermeiden, ist beim Polieren mit Schleifpapier der Körnung 1200 und 1500 äußerste Vorsicht geboten. Üben Sie daher nur leichten Druck aus und polieren Sie in zwei Schritten. Polieren Sie mit jeder Schleifpapiersorte zweimal in zwei verschiedenen Richtungen und drehen Sie das Werkstück dabei zwischen 45° und 90°.

1. Das Polieren sollte mit möglichst geringem Druck erfolgen, insbesondere bei vorgehärteten Stahlteilen und bei Verwendung feinkörniger Polierpasten. Beim Polieren mit Schleifpaste der Körnung 8000 beträgt die übliche Belastung 100–200 g/cm², jedoch ist es schwierig, diesen Druck präzise einzuhalten. Um dies zu erleichtern, kann ein dünner, schmaler Griff an den Holzstab angefertigt werden, beispielsweise durch Anbringen eines Kupferstücks oder durch Abschneiden eines Teils des Bambus, um ihn flexibler zu machen. Dies hilft, den Polierdruck zu kontrollieren und sicherzustellen, dass der Druck auf die Formoberfläche nicht zu hoch ist.

2. Bei der Diamantbearbeitung und -politur ist nicht nur eine saubere Arbeitsfläche erforderlich, sondern auch die Hände des Bedieners müssen sorgfältig gereinigt werden.

3. Jeder Poliervorgang sollte nicht zu lange dauern. Je kürzer die Polierzeit, desto besser das Ergebnis. Wird zu lange poliert, können Defekte wie Orangenhaut und Poren entstehen.

4. Um ein hochwertiges Polierergebnis zu erzielen, sollten Methoden und Werkzeuge vermieden werden, die leicht Wärme erzeugen. Beispielsweise kann die beim Polieren mit einer Polierscheibe entstehende Hitze leicht einen Orangenhaut-Effekt verursachen.

5. Nach Beendigung des Polierprozesses ist es sehr wichtig, sicherzustellen, dass die Oberfläche des Bauteils sauber ist und alle Schleifmittel und Schmierstoffe sorgfältig entfernt wurden. Anschließend sollte eine schützende Korrosionsschutzbeschichtung auf die Formoberfläche aufgetragen werden.

Da das mechanische Polieren primär manuell erfolgt, bleibt die Poliertechnik der Hauptfaktor, der die Endqualität beeinflusst. Darüber hinaus spielen das Formmaterial, der Oberflächenzustand vor dem Polieren und die Wärmebehandlung eine Rolle. Hochwertiger Stahl ist Voraussetzung für ein gutes Polierergebnis. Bei ungleichmäßiger Oberflächenhärte oder inhomogenen Eigenschaften des Stahls treten häufig Schwierigkeiten beim Polieren auf. Ebenso beeinträchtigen Einschlüsse und Porosität im Stahl den Polierprozess.

Eine höhere Härte erschwert zwar das Schleifen, verringert aber die Oberflächenrauheit nach dem Polieren. Mit zunehmender Härte verlängert sich auch die Polierzeit, die für eine geringere Oberflächenrauheit erforderlich ist. Gleichzeitig sinkt mit steigender Härte die Gefahr des Überpolierens.

Beim Schneiden und Bearbeiten kann die Stahloberfläche durch Hitze, innere Spannungen oder andere Faktoren beschädigt werden. Ungeeignete Schnittparameter beeinträchtigen das Polierergebnis. Die Oberfläche nach dem Funkenerosionsbearbeitungsverfahren (EDM) ist schwieriger zu polieren als Oberflächen, die durch konventionelle Bearbeitung oder Wärmebehandlung entstehen. Daher müssen vor der EDM-Bearbeitung Präzisionsmessgeräte und Standard-EDM-Parameter zur Feinabstimmung verwendet werden; andernfalls bildet sich eine gehärtete Oberflächenschicht. Bei falscher Wahl der Parameter für die Funkenerosion kann die maximale Tiefe der Wärmeeinflusszone 0,4 mm erreichen. Die Härte dieser gehärteten Schicht ist höher als die des Grundmaterials und muss abgetragen werden. Daher empfiehlt sich ein Schruppprozess, um die beschädigte Oberflächenschicht vollständig zu entfernen und eine Metalloberfläche mit gleichmäßiger Rauheit zu erhalten, die eine gute Basis für das Polieren bildet.

Der wichtigste Aspekt beim Hochglanzpolieren ist die Korngröße des verwendeten Schleifmittels. Der Abstand zwischen Schleifstein und Spiegeloberfläche beträgt 10 μm. (Idealerweise beginnt man mit einem Schleifstein der Körnung 1500 (bzw. 1000). Die Reihenfolge der Schleifpapierkörnungen ist: (320 bis) 400 bis 600 bis 800 bis 1000 bis 1200 bis 1500 bis 15). Grundprinzip ist, dass der Kern der Form vor dem nächsten Arbeitsschritt gründlich gereinigt werden muss, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Wiederholte Bearbeitungen sollten unbedingt vermieden werden, da sie die Qualität des Endergebnisses negativ beeinflussen.