Le polissage désigne le procédé d'usinage permettant d'obtenir une surface lisse à l'aide de disques de polissage en matériaux peu élastiques (tissu de coton, feutre, cuir artificiel, etc.) tournant à grande vitesse, ou en matériaux élastiques ou viscoélastiques souples (plastique, asphalte, paraffine, étain, etc.) tournant à faible vitesse, avec ajout d'un agent de polissage. En résumé, la seule différence fondamentale entre le meulage et le polissage réside dans le choix de l'abrasif et du matériau de l'outil de rodage.

Le polissage n'améliore généralement ni la forme ni la précision dimensionnelle d'une pièce. Il utilise typiquement des particules abrasives fines, inférieures à 1 µm. Les disques de polissage sont généralement composés de métaux tendres ou de matériaux non métalliques tels que l'asphalte, la paraffine, la résine synthétique, le cuir artificiel, l'étain, etc. La force exercée par l'abrasif sur la pièce étant faible, celle-ci ne risque pas de se fissurer. Traditionnellement, on appelle rectification la méthode d'usinage utilisant des outils abrasifs durs, et polissage celle utilisant des outils abrasifs tendres. En réalité, dans le domaine de l'usinage de très haute précision, il n'y a pas de différence significative entre rectification de très haute précision et polissage de très haute précision.

La rectification offre des avantages inégalés par rapport aux autres technologies d'usinage : il s'agit d'un procédé typique de « création directe » ou d'« usinage progressif ». Cela signifie que certaines mesures sont prises sur la machine-outil (micro-avance, faible vitesse de rectification, changements continus de direction de rectification, etc.) afin d'usiner directement les pièces avec une précision supérieure à celle de la machine-outil elle-même. En effet, lorsque l'outil de rodage entre en contact avec la pièce, la modélisation et la simulation des marques de rectification sur les surfaces non ultra-précises sélectionnent automatiquement les aspérités locales à usiner, de sorte que la matière n'est enlevée que des zones en relief des deux surfaces. Ainsi, l'outil de rodage et la pièce se corrigent mutuellement, et la précision s'améliore progressivement. La précision d'usinage du rodage ultra-précis est quasiment indépendante de la précision du mouvement relatif de la machine-outil et est principalement déterminée par les caractéristiques de contact et de pression entre la pièce et l'outil de rodage, ainsi que par la forme de la trajectoire de déplacement relatif et d'autres facteurs.

1. Le ponçage au papier de verre nécessite l'utilisation de tiges en bois tendre ou en bambou. Pour le ponçage de surfaces courbes ou sphériques, les tiges en liège épousent mieux la courbure. Les bois durs, comme le cerisier, sont plus adaptés au ponçage des surfaces planes. L'extrémité de la tige en bois doit être taillée pour correspondre à la forme de la surface en acier, évitant ainsi les rayures profondes dues au contact des bords tranchants de la tige (ou du bambou) avec l'acier.

2. Lors de l'utilisation de papiers abrasifs de différents grains, il convient d'alterner le sens de polissage entre 45° et 90° afin de conserver les marques laissées par le grain précédent. Avant de changer de grain, la surface à polir doit être soigneusement nettoyée avec un coton 100 % pur imbibé d'une solution nettoyante comme de l'alcool, car même une petite particule abrasive résiduelle peut compromettre le polissage. Ce nettoyage est également indispensable lors du passage du papier abrasif à la pâte à polir diamantée. Toute trace d'abrasif et de kérosène doit être complètement éliminée avant de poursuivre le polissage.

3. Afin d'éviter les rayures et les brûlures sur la surface de la pièce, il convient d'être extrêmement prudent lors du polissage avec du papier de verre de grain 1200 et 1500. Il est donc nécessaire d'exercer une légère pression et d'utiliser une méthode de polissage en deux étapes. Avec chaque type de papier de verre, polissez deux fois dans deux directions différentes, en effectuant une rotation de 45° à 90° entre chaque direction.

1. Ce polissage doit être effectué avec une pression minimale, notamment pour les pièces en acier pré-trempé et avec des pâtes à grain fin. Lors du polissage avec une pâte abrasive de grain 8000, la charge habituelle est de 100 à 200 g/cm², mais il est difficile de maintenir une pression précise. Pour faciliter l'opération, on peut confectionner une poignée fine et étroite sur la tige en bois, par exemple en y ajoutant un morceau de cuivre ou en taillant une partie du bambou pour le rendre plus flexible. Ceci permet de mieux contrôler la pression de polissage et d'éviter une pression excessive sur la surface du moule.

2. Lors de l'utilisation du meulage et du polissage au diamant, il est non seulement nécessaire que la surface de travail soit propre, mais les mains de l'opérateur doivent également être soigneusement nettoyées.

3. Chaque opération de polissage ne doit pas être prolongée. Plus elle est courte, meilleur est le résultat. Un polissage trop long peut engendrer des défauts tels que l'effet « peau d'orange » et des piqûres.

4. Pour obtenir un polissage de haute qualité, il convient d'éviter les méthodes et les outils qui génèrent facilement de la chaleur. Par exemple, lors du polissage avec une meule, la chaleur produite peut facilement provoquer un effet « peau d'orange ».

5. À l'arrêt du polissage, il est essentiel de s'assurer que la surface de la pièce est parfaitement propre et que tous les abrasifs et lubrifiants ont été soigneusement éliminés. Ensuite, un revêtement anticorrosion protecteur doit être appliqué sur la surface du moule.

Le polissage mécanique étant principalement réalisé manuellement, la technique de polissage demeure le principal facteur influençant la qualité finale. Le matériau du moule, l'état de surface avant polissage et le traitement thermique jouent également un rôle. Un acier de haute qualité est indispensable pour obtenir un bon polissage. Si la dureté superficielle de l'acier est irrégulière ou si ses propriétés ne sont pas homogènes, des difficultés surviennent souvent lors du polissage. De même, les inclusions et la porosité présentes dans l'acier nuisent au processus de polissage.

Une dureté accrue complique le meulage, mais réduit la rugosité de surface après polissage. Plus la dureté est élevée, plus le temps de polissage nécessaire pour obtenir une rugosité de surface faible est long. Parallèlement, une dureté accrue diminue d'autant le risque de surpolissage.

Lors des opérations de coupe et d'usinage, la couche superficielle de l'acier peut être endommagée par la chaleur, les contraintes internes ou d'autres facteurs. Des paramètres de coupe inappropriés auront un impact négatif sur le polissage. La surface obtenue par électroérosion (EDM) est plus difficile à polir que celle issue d'un usinage conventionnel ou d'un traitement thermique. Par conséquent, avant l'usinage par EDM, il est impératif d'utiliser des instruments de précision et des paramètres EDM standard pour un réglage fin ; à défaut, une couche superficielle durcie se formera. Si les paramètres de finition par électroérosion ne sont pas correctement sélectionnés, la profondeur maximale de la zone affectée thermiquement peut atteindre 0,4 mm. La dureté de cette couche durcie étant supérieure à celle du matériau de base, elle doit être éliminée. Il est donc conseillé d'effectuer une ébauche afin d'éliminer complètement la couche superficielle endommagée et d'obtenir une surface métallique à la rugosité uniforme, qui constitue une base idéale pour le polissage.

L'aspect le plus important du polissage ultra-miroir est le grain du papier abrasif utilisé. La distance entre la pierre à aiguiser et la finition miroir est de 10 µm. (Idéalement, le meulage commence avec une pierre n° 1500 (n° 1000). La séquence de grains de papier abrasif est la suivante : (n° 320) n° 400 ~ n° 600 ~ n° 800 ~ n° 1000 ~ n° 1200 ~ n° 1500 ~ n° 1 ~ n° 2 ~ n° 3 ~ n° 4 ~ n° 5 ~ n° 6 ~ n° 15). Le principe de base est que le noyau du moule doit être parfaitement nettoyé avant de passer à l'opération suivante pour obtenir de bons résultats. Les modifications répétées doivent être soigneusement évitées, car elles affectent négativement la qualité du polissage final.