Электрохимическая полировка металлов

Технология электрохимической полировки металла

Электрохимическая полировка изделий. Технологический процесс электроплазменной, электролитической и химобработки металл для придания блеска изделию.

Электрохимическая полировка – это процесс обработки поверхности детали путем погружения ее в кислотный раствор. Металлическое изделие подключается к положительно заряженному аноду, и через электролит пропускается ток с напряжением 10–20 В. В результате металл покрывается оксидной или гидроксидной пленкой, под которой происходит полировка путем сглаживания выступающих микронеровностей. Примерно такой же эффект дает химполировка, но здесь заготовки не подвергаются влиянию электрического тока.

Качество работы зависит от однородности материала. Полирование чистых металлов приводит к получению гладкого блестящего изделия. Полировка сложных сплавов не дает такого результата. По окончании работы обработанная поверхность повышает свою чистоту шероховатости на 2 класса.

Полирование деталей ведется только после их визуального осмотра. Не допускается наличие на них глубоких царапин или раковин, поскольку такие дефекты не устраняются в процессе полировки. Оптимальным вариантом является работа с цилиндрическими деталями. Плоские заготовки хуже поддаются полировке.

По окончании процедуры изделия приобретают ряд положительных качеств: у них увеличивается коррозионная стойкость, повышается прочность поверхностного слоя и понижается коэффициент трения.

Технология электрохимического полирования металла

При электрополировке металла его поверхность становится блестящей. Технологический процесс состоит из ряда операций:

  1. Предварительно заготовка подвергается механической обработке с целью доведения шероховатости поверхности до 6–7 класса.
  2. Промывка для удаления грязи.
  3. Обезжиривание.
  4. Подсоединение к положительно заряженному электроду.
  5. Электрохимическое полирование.
  6. Промывка в щелочной среде с целью устранения кислотных остатков.
  7. Сушка. Для этого используется горячий воздух или опилки.
  8. Выдержка деталей в горячем масле, подогретом до температуры 120 °C.

При полировке происходит устранение неровностей с поверхности детали. Поэтому любой процесс сопровождается:

  1. Макрополированием. При этом идет растворение крупных выступающих вершин.
  2. Микрополированием. Сглаживаются мелкие неровности.

Погружаемое в электролит изделие покрывается оксидной пленкой, которая является защитной средой между металлом и электролитом. В продолжение всего процесса она постоянно растворяется и образуется вновь. Правильность технологического процесса заключается в том, чтобы ее толщина оставалась стабильной.

Непосредственно под пленкой происходит полировка металла. Осуществляется она за счет обмена электронами и ионами между анодом и электролитом. Толщина формируемой пленки всегда меньше на выступающих частях вершин неровностей. Именно здесь и происходит усиленное растворение металла. В углублениях слой пленки толще, и здесь обмен заряженных частиц уменьшенный.

Существуют другие факторы, влияющие на скорость полирования поверхности:

  • ­ перемешивание электролита;
  • ­ повышение его температуры;
  • ­ увеличение силы тока и напряжения.

Все эти факторы уменьшают поверхностный слой, что ускоряет полировку.

Для каждого изделия существует свой временной режим. В зависимости от продолжительности процедуры пропорционально увеличивается снимаемый слой металла. Этого не следует допускать, потому что шероховатость поверхности, выйдя на свой уровень, остается неизменной. Происходит ненужное растворение слоя изделия, что не оказывает влияния на качество поверхности.

Электролитно-плазменное полирование

Важным условием является поддержание высокой температуры химической среды. Она необходима для создания условий пленочного кипения. Однако и превышать верхний предел нельзя. Например, для низкоуглеродистой стали интервал температур составляет 70–90 °C. За пределами этого интервала снижается качество полировки.

Отличия электрополирования от химического

При химическом полировании изделие опускается в емкость с химическим раствором кислоты или щелочи. Здесь происходит растворение поверхностного слоя. Это сопровождается бурным кипением содержимого сосуда. Деталь приобретает нужную шероховатость за несколько секунд. В отличие от электрополирования такой метод менее затратный. Здесь не требуется сложного оборудования. Но присутствуют и недостатки:

  1. Сложность контроля над протеканием процесса.
  2. Без применения электрического тока качество получаемого изделия ниже. У него отсутствует блеск. Поэтому такому способу обработки больше подвергаются изделия из цветного металла, имеющие сложную конфигурацию, которым не предъявляется высоких требований.

Применяемое оборудование и материалы

В качестве оборудования для электрополировки применяются ванны. Технология схожа с хромированием деталей.

  1. Наружный корпус.
  2. Внутренний корпус.
  3. Внутренняя часть ванны облицовывается термостойким материалом, способным противостоять химической среде. Применяется эмаль марки ЛК-1, фарфор, жаростойкое стекло, керамика.
  4. Электронагреватели.
  5. Между корпусами располагается водяная рубашка. Она необходима для регулировки температуры. На первой стадии подготовки электролита он нагревается до 120 °C. Рабочая же температура составляет 70–80 °C.
  6. Подключаются трансформаторы с выпрямителями. С их помощью идет регулирование подачи электрического тока.

Ведется подбор электролита, который должен отвечать следующим характеристикам:

  • ­ безопасностью в процессе применения;
  • ­ хорошей способностью для качественного сглаживания поверхности металла;
  • ­ длительностью работы;
  • ­ возможностью полировки разных металлов.

Исследования показали, что оптимальным составом является смесь фосфорной кислоты, серной и хромового ангидрида. Использование такого электролита позволяет вести полировку сталей как инструментальных, так и легированных. Обработке поддаются медь, алюминий, а также нержавейка.

Присутствие кислот позволяет вести контроль над плотностью электрического тока. Фосфорное соединение его понижает, а серная кислота повышает. За счет правильного формирования концентрации смеси можно оптимально наладить проведение процесса полирования.

Остались вопросы? Обязательно задайте их в комментариях к статье!

Электрохимическая полировка стали

Электрохимическая полировка – процедура обработки поверхности заготовки при помощи ее погружения в раствор кислоты под действием электрического тока. Она сглаживает поверхность детали и позволяет производить полирование металлов без использования лакокрасочных покрытий. В результате взаимодействия химических компонентов и электрических зарядов запускаются реакции, придающие изделию зеркальный блеск.

Описание метода

В основе процедуры электрохимического полирования лежит анодное растворение поверхности обрабатываемой заготовки. Во время этого процесса происходит быстрое растворение выступов на поверхности с шероховатым рельефом. Во впадинах детали происходит растворение в замедленном режиме. Шероховатая сторона становится гладкой из-за несбалансированной скорости растворения, что приводит к появлению дополнительного блеска.

Процесс электрохимической полировки детали происходит в несколько этапов:

  1. Изготовление электролитических ванн, предназначенных для полирования поверхности изделия. В их состав входят универсальные электролиты: ортофосфорная кислота, серная кислота, хромовый ангидрид и вода. При полировке изделий, произведенных из нержавеющей стали, дополнительно используется глицерин. Создание ванн происходит при температуре до 90° C, анодной плотности тока до 80 а/дм 2 и напряжении до 8 В. Электролитические ванны, нагретые до высоких температур, представляют опасность для здоровья человека. При попадании растворов на кожные покровы высок риск образования химических ожогов.
  2. Подготовка заготовки к обработке. Изделия не должны иметь на своей поверхности глубокие рисунки и крупные царапины, не подлежащие электрохимической полировке. Важно, чтобы деталь была произведена из мягких металлов. Данный параметр оказывает влияние на степень эффективно полирования. Чем тверже металл, тем труднее достичь однородной поверхности при сглаживании шероховатых сторон заготовки.
  3. Взаимодействие детали с растворами электролитов. В этом случае металлическая заготовка выступает в качестве анода – электрода с положительным зарядом, а электролитическая ванна – в роли катода. Время выдержки изделия в растворе зависит от типа материала. Заготовки из алюминия выдерживаются в течение 2 – 3 мин, литые детали из нержавеющей стали – до 30 мин. В результате реакции осуществляется постепенное сглаживание шероховатостей из-за появления гидроксидной или оксидной пленки. Полирование происходит за счет обмена частиц между анодом и электролитом. После завершения электрохимической полировки поверхность заготовки становится однородной и приобретает зеркальный блеск.

Теоретически механизм электрохимической полировки объясняется гипотезой вязкой пленки. В соответствии с гипотезой, полирование детали осуществляется после образования поверхности анода в результате растворения частиц вязкой пленки, в состав которой входят продукты анодного растворения. Пленочная поверхность обладает высокими показателями сопротивления, толщина которой различается на впадинах и выступах заготовки. Из-за разницы величины сопротивления вязкой пленки и способности тока собираться на остриях, на разных участках изделия изменяется скорость растворения шероховатостей. В результате шероховатая сторона полностью сглаживается и приобретает однородную поверхность.

Читайте также  Раствор для удаления ржавчины с металла

Электрохимическую полировку деталей возможно проводить в домашних условиях. Для этого необходимо приобрести оборудование с валом электромотора и кругами для шлифования или создать электролитическую ванну и изготовить химический раствор из соответствующих веществ.

Если деталь имеет множество больших дефектов, то перед началом электрохимической полировки она подвергается механической обработке при помощи шлифовальной машины с вращающимися кругами.

После завершения этого процесса заготовка помещается в щелочной раствор и подсоединяется к заряженному электроду. Процедура электрохимической полировки включает в себя макрополирование: растворение выступающих вершин большого размера, и микрополирование: сглаживание маленьких поверхностей изделия.

Процесс полировки может быть ускорен при следующих условиях:

  • толщина обрабатываемой пленки одинакова на всей поверхности детали;
  • перемешивание и повышение температуры электролитов;
  • наличие комплексных солей или солей слабодиссоциирующих кислот в составе электролитов;
  • увеличение значений напряжения и силы тока.

Эти факторы уменьшают величину поверхностного слоя заготовки, что позволяет производить процедуру полировки за меньший промежуток времени.

Оборудование и материалы

Для электрополировки металла необходимы источники постоянного тока с низкими показателями напряжения и инструменты, для настройки электрического режима. Электролитические ванны должны быть оборудованы нагревателями, поддерживающими температуру химического раствора. Они помещаются в прочную оболочку, располагающуюся на внутренней поверхности ванны, облицованной химическими и теплостойкими материалами.

Для соблюдения техники безопасности в лабораториях для облицовки внутренних конструкций электролитической ванны применяют стеклянные, фарфоровые и керамические материалы. В лабораторных условиях источником тока являются выпрямители, изготовленные из селена или германия. В зависимости от требуемого напряжения возможна установка нескольких выпрямителей.

Для полирования стальных заготовок требуется регулировочное оборудование. Для настройки величины тока в промышленных условиях применяют первичную обмотку трансформатора, соединенного с выпрямителями. С его помощью осуществляется бесступенчатое регулирование тока посредством изменения значений напряжения.

Электрохимическая полировка металлов проводится с применением электролитов, составленных на основе серной, фосфорной и хромовой кислот. Дополнительно добавляется глицерин, увеличивающий суммарную вязкость раствора. Смешивать все электролиты необходимо в правильной пропорции. В следующей таблице представлены соотношения кислот для полирования деталей, изготовленных из разных типов металлов:

Большинство металлов полируется в фосфорносернохромовом электролите, удовлетворяющем следующим условиям:

  • высокие показатели растворимости, что способствует лучшему сглаживанию поверхности полируемой детали;
  • длительный срок эксплуатации раствора;
  • универсальность электролита;
  • безопасен для жизни и здоровья человека.

Важным показателем электролита является его температура. Чем выше этот показатель, тем интенсивнее происходит процесс полирования. Для всех электролитов предусмотрены пределы температур. Если резко понизить данный параметр во время проведения электрохимической полировки, то вязкая пленка уплотнится, что приведет замедлению растворения анодов. В результате полируемая поверхность изделия становится матовой и не приобретает зеркальный блеск.

На равномерность электрохимической полировки оказывает влияние дистанция между электродами в электролите. Оптимальное растворение происходит при расстоянии до 40 мм. При дальнейшем увеличении данного показателя удаляемый слой становится неравномерным. В итоге поверхность детали покрывается темным налетом и становится более хрупкой.

После завершения процесса электрохимической полировки требуются приспособления для очистки электролитической ванны и остального полировочного оборудования. Для этого используются растворители и щелочные средства. В их состав входят активные действующими веществами, очищающими поверхность инструментов полировки от различных видов грязи.

Область применения

Технологию электрохимического полирования активно применяют в промышленности: для обработки деталей арматуры, элементов карбюратора (клапанов для подачи топлива, выполненных из нержавейки), тонких лент, проволок и трубных механизмов. В результате полирования поверхность этих деталей приобретает устойчивость к коррозии и становится более гладкой.

Электрохимическое полирование алюминия и нержавеющей стали применяется в отраслях по производству строительных приспособлений, сверл и крепежных механизмов.

В нынешнее время эта технология активно используется для снятия дефектного слоя с режущих инструментов, использующихся для проделывания отверстий. Электрохимическое полирование вольфрама стало активно внедряться в производстве электронных ламп и электровакуумной техники.

Использование технологии электрохимической полировки практикуется при металлографических исследованиях для диагностики сталей. При помощи этой технологии выявляются трещины, флокены и иные несоответствия в структуре металлов. При обнаружении нарушений производится полировка, удаляющая самые тонкие деформации.

Преимущества и недостатки

Электрохимическая полировка обладает следующими достоинствами:

  1. Она увеличивает прочность стали и препятствует появлению ржавчине на поверхности металла. Этот вид полировки облегчает процедуру вытяжки и штамповки.
  2. Она способна смягчать поверхность сложных и утонченных деталей, имеющих дополнительные отверстия или полости с комплексных рисунком.
  3. Электрохимическая полировка позволяет снизить время полирования поверхности заготовки.
  4. Благодаря высокой производительности данного вида полирования, во время обработки металла не нарушаются основные конструкции изделия.
  5. Ускоряет процедуру производства шлифов.

Несмотря на большое количество преимуществ, электрохимическая полировка обладает несколькими недостатками:

  1. Сложность полирования, обусловленная необходимостью приготовления индивидуального раствора для обработки деталей из разных сталей и регулирования величины подаваемого тока.
  2. В ней применяются элементы электрополирования, что приводит к повышенному расходу электроэнергии.
  3. Электрохимическая полировка не способна выровнять поверхность заготовки с большими трещинами или впадинами.
  4. Как при химполировке, человеку необходимо производить работу с ядовитыми веществами, наносящими вред организму.
  5. Электрохимическая полировка не требует больших финансовых трат, в отличие от механического полирования, что обусловлено покупкой множества химических растворов и перманентной подачей электричества. Электролит обладает низким сроком эксплуатации, поэтому его необходимо периодически обновлять, что приводит к дополнительных денежным расходам.

Чтобы эффективно использовать технологию электрохимической полировки, нужно соблюдать технику безопасности: работать в спецодежде, правильно настраивать техническое оборудование и осуществлять полировку только с исправными приборами.

Электрохимическая полировка металлов

8. Электрохимическая полировка

Электрохимическая полировка является более прогрессивным методом отделки изделий. Она применяется для полировки изделий с труднодоступными для механической полировки местами, обеспечивая равномерное полирование и хороший блеск всей поверхности изделия.

Для осуществления процесса электрохимической полировки обрабатываемые детали, являющиеся анодом (т. е. электродом, соединенным с положительным полюсом источника тока), помещают в электролитическую ванну. Вторым электродом являются электролитические катоды. При электрохимической полировке в первую очередь растворяются наиболее высокие выступы шероховатостей, затем поверхность выравнивается к становится гладкой и блестящей. Важными факторами, влияющими на процесс электрополировки, являются плотность тока, напряжение и температура. Режимы полировки выбираются в зависимости от состава электролита и обрабатываемого металла.

В настоящее время метод электрохимической полировки широко применяется для обработки золотых сплавов. Этим методом пользуются как для очистки поверхности золотых изделий после литья и паяния, так и для окончательной полировки изделий. Проводят электрохимическую полировку золотых сплавов в растворах электролита на основе тиомочевины (табл. 10) в ваннах, изготовленных из винипласта. В качестве анодов используются подвески из титановой проволоки, на которые подвешиваются обрабатываемые изделия. Контакт между изделием и подвеской должен быть плотным. В качестве катодов используются пластины из титана. На катодах в процессе электрополировки осаждается золото.

Чтобы предотвратить опадание осевшего золота на дно ванны и уменьшить разложение электролита, катоды помещают в чехлы из хлориновой ткани. Во время работы на поверхности электролита и на дне ванны образуется осадок серы, содержащий некоторое количество золота и серебра; этот осадок периодически сжигают для регенерации драгоценных металлов. После выполнения электрохимической полировки проводится следующая обработка: промывка в холодной дистиллированной воде; обработка изделий в депассивирующем растворе и последовательная промывка в дистиллированной воде в двух ваннах-уловителях. Растворы должны иметь комнатную температуру.

Читайте также  Какие бывают фрезы по металлу
Таблица 10. Состав электролитов для электрохимического полирования сплавов золота (на 1 л водного раствора)

Составляющая электролита Массовая доля компонента, г/л
ЗлСрПдМ
375-100-38
ЗлСрМ
583-80
ЗлСрМ
750-150
ЗлМНЦ
750
ЗлСрМ
958-20
Тиомочевина 60-90 60-90 60-90 60-90 60-90
Кислота серная 30-50 30-70 30-70 30-50 30-50
Кислота молочная 6,0-8,5 6,0-8,5
Аммоний роданистый 150-200 20-70 50-70 10-20
Натрий хлористый 10-20

( Примечания: 1). Для составления электролита применяется вода дистиллированная по ГОСТ 6700-72. 2). В обозначении марок буквы означают: Зл — золото, Ср — серебро, Пд — палладий, М — медь, Н — никель, Ц — цинк. Цифры, стоящие после, означают содержание золота, серебра, палладия, меди в процентах. Например, 37,5% — золота, 10% — серебра, 3,8% — палладия, остальное медь.)

Ванну для депассивирования готовят растворением в 500 мл дистиллированной воды сначала 50 мл серной кислоты (плотность 1,8 г/см 3 ), а затем 350 мл пергидроля (30%-ная перекись водорода). После перемешивания доводят объем раствора до 1 л. Учитывая, что перекись водорода быстро разлагается, нужно ежедневно контролировать содержимое ванны.

Процесс электрополировки золотых сплавов осуществляют при плотности тока на аноде (изделии) 3-5 А/дм 2 , на катоде 5-7 А/дм 2 . Температура электролита 50-60°С. Скорость съема металла при этом режиме велика, поэтому процесс длится 1-3 мин и ведется при визуальном контроле.

После проведения электрополировки партии изделий или по истечении определенного периода использования электролита для электрополировки изделий из золота необходимо производить регенерацию (извлечение) из него золота. Процесс этот производится следующим образом. Катоды вместе с чехлами вынимают из электролита, тщательно промывают в промывочных ваннах с водой, не допуская протока из ванны воды, а затем высушивают. С катодов снимают (соскребают) и собирают осадок, состоящий из растворенных в процессе анодной обработки драгоценных металлов (золота). Катодный остаток, оставшийся в чехлах, выгружают и остатки тщательно смывают с чехлов, промывают водой, высушивают и присоединяют к осадку, снятому с катодов. Перед началом регенерации промывные воды сливают вместе, упаривают и вводят в электролит анодной обработки. После этого электролит фильтруют и определяют содержание в нем золота. Отфильтрованный осадок высушивают и прожигают в муфельной печи при температуре 200-250°С в течение 1-1,5 ч.

Регенерацию золота из электролита проводят электрохимическим или химическим способом. Электрохимический способ регенерации золота основан на выделении золота из электролита и осаждении его на катоде с помощью электрического тока. При проведении регенерации золота из электролита в качестве катода используется листовой титан, помещенный в чехол хлорированной ткани. Анодом служит платина или графит. Катодная плоскость тока при концентрации золота в электролите более 1 г/л должна быть не более 0,5 А/дм 2 , а при концентрации золота менее 1 г/л катодная плотность тока должна быть не более 0,1 А/дм 2 .

Процесс ведут до достижения концентрации золота в электролите 0,01-0,05 г/л. Затем катод вместе с чехлами вынимают из электролита, тщательно промывают в промывочных ваннах и высушивают, после чего с катода снимают (соскребают) и собирают осадок, состоящий из растворенного в процессе регенерации золота. Катодный осадок, оставшийся в чехле, выгружают, остаток тщательно смывают с чехла, промывают водой, высушивают и присоединяют к осадку, снятому с катода.

Полученные в процессе регенерации катодные осадки объединяют с катодными осадками, извлеченными из основной ванны электрополирования и прокаливают в муфельной печи при температуре 600-700°С в течение 1-1,5 ч, после чего сплавляют.

После окончания регенерации золота электролит фильтруют, корректируют по тиомочевине и серной кислоте и вновь используют в ванне электрополировки. Отфильтрованный же осадок высушивают, прожигают в муфельной печи при температуре 200-250°С в течение 1-1,5 ч и объединяют с осадком, полученным при фильтрации электролита из основной ванны электрополировки. Эти осадки прокаливают в муфельной печи при температуре 600-700°С (возможно совместное прокаливание с катодными осадками) в течение 1-1,5 ч и затем сплавляют.

Химический способ регенерации золота основан на восстановлении металлов из растворов с помощью веществ, обладающих восстановительными свойствами. Электролит вместе с осадком, находящимся на дне ванны, переливают в термостойкую и кислотостойкую емкость, добавляют при перемешивании 30%-ный раствор едкого натра до достижения рН раствора, равного 9-10. Кислотность раствора определяется с помощью индикаторной бумаги. Затем в электролит вводят порциями раствор боргидрида натрия в таком количестве, чтобы массовое соотношение введенного боргидрида натрия и находящегося в растворе золота было 1:1.

После добавления расчетного количества боргидрида натрия раствор нагревают в течение 2-3 ч при температуре 70-80°С. При полном разложении боргидрида натрия, что видно по прекращению газовыделения и коагуляции осадка, раствор с черным мелкодисперсным осадком, состоящим из компонентов сплава, подвергнутого анодной обработке (электрополировке), охлаждают и отфильтровывают. Полноту осаждения проверяют добавлением к фильтру небольшого количества раствора боргидрида натрия. Осадок на фильтре промывают 1-2 раза в 5%-ном растворе серной кислоты, затем 2-3 раза горячей водой до нейтральной реакции. Осадок высушивают, прокаливают в муфельной печи при температуре 600-700°С в течение 1-1,5 ч и далее сплавляют.

Кроме электролитов частично золото оседает в депассивирующем растворе, откуда его также необходимо извлечь. Для этого депассивирующий раствор с выпавшим осадком переливают в термостойкую стеклянную или фарфоровую посуду и медленно нагревают до температуры 60-70°С. После полного разложения перекиси водорода, что видно по прекращению выделения мелких пузырьков газа, раствор кипятят в течение 15-20 мин и осадок отфильтровывают. Осадок промывают горячей водой, сушат и прокаливают в муфельной печи при температуре 600-700°С в течение 1-1,5 ч. Прокаленный осадок сплавляют или присоединяют к катодным осадкам и сплавляют вместе с ними.

Сплавленный слиток из осадков извлеченного золота подвергается лабораторному анализу для определения пробы, после чего он может быть долегирован для получения нужной пробы и использован в производстве.

В отличие от сплавов золота серебряные сплавы не подвергаются электрохимическому полированию, они в основном отбеливаются в 5-10%-ном растворе серной кислоты.

Медь и ее сплавы могут подвергаться полированию электрохимическим способом. При этом широкое распространение получили фосфорно-кислые электролиты на основе ортофосфорной кислоты * . Процесс электрополирования проходит при температуре электролита 80-85°С, напряжении 12 В и плотности тока 5-7 А/дм 2 . Время полирования 1-2 мин. После полирования изделия промывают в воде, декапируют в 5-10%-ном растворе серной кислоты, вновь промывают и высушивают.

* ( В зависимости от марки сплава меди для электрополировки применяются электролиты следующих концентраций (на 100 мл раствора): 1) ортофосфорная кислота — 60-100 г, 2) дистиллированная вода — 40-0 мл.)

Полирование цветных металлов и их сплавов, используемых в ювелирном производстве для изготовления изделий бижутерии, может производиться и химическим методом. К недостаткам этого процесса по отношению к электрохимическому полированию относится сложность составления растворов и недостаточный блеск поверхности изделия.

Электрохимическая полировка металлов FunChrome Polish

Электрохимическая полировка металлов – процесс, в результате которого под воздействием рабочего раствора и электрического тока повышается класс чистоты поверхности металла вплоть до получения зеркальной поверхности.

Электрохимическая полировка является подготовительным этапом в любом технологическом процессе нанесения покрытий на металлы.

Для того, что бы получить зеркальное покрытие на металлах, его надо наносить на подготовленную полированную поверхность. Зеркальность покрытия зависит от качества предварительной подготовки поверхности покрываемого металла.

Процесс подготовки поверхности металла к нанесению покрытий очень трудоёмкий и требующий значительных затрат времени. И затраты труда и времени возрастают пропорционально сложности формы подготавливаемой поверхности. Во множестве случаев невозможно даже применить электроинструменты и процесс подготовки становится исключительно ручным. И тяжелый и монотонный труд может занимать несколько рабочих дней!

Читайте также  Можно ли сварить нержавейку с черным металлом

Именно эту задачу и призван решить технологический процесс электрохимической полировки металлов FunChrome Polish.

Целью данной статьи мы ставим рассказать о возможностях этого процесса и о том, насколько электрохимическая полировка способна облегчить Ваш труд.

Наглядный тест электрохимической полировки металла FunChrome Polich. Материал – Ст3.

Электрохимическая полировка металлов. Сфера применения

Технологический процесс полировки применим к деталям, изготовленным из следующих материалов:

  • Черные металлы (от простой Ст3 до различных углеродистых и инструментальных видов стали);
  • Цветные металлы (медь, бронза, латунь);
  • Нержавеющая сталь (можно как полировать, так и снимать следы побежалости от температурных воздействий, обработка сварочных швов и кромок деталей после лазерной резки)

Широту применения этого процесса невозможно описать в рамках данной статьи. Начиная от хромирования автомобильных дисков и производства мебели, нанесение любых покрытий на металлы и автомобильный тюнинг, восстановление деталей методом осталивания и подготовка заготовок к гальваническим процессам. Говоря проще – там, где изготавливаются изделия из металлов, там и применяется электрохимическая полировка.

При любом производстве, где наносится хоть какое-либо покрытие на металл (даже банальная окраска) электрохимическая полировка FunChrome Polich, что называется, придётся “ко двору”.

Электрохимическая полировка металлов FunChrome Polish

Электрохимическая полировка происходит очень просто – в рабочий раствор (который под силу приготовить даже школьнику) помещается металлической изделие, которое необходимо отполировать. Подключается электрический ток (источник питания можно изготовить даже своими руками) и … рабочий раствор и электричество работает за Вас. Через некоторое время (от 3 секунд до 20 минут – в зависимости от материала, из которого изготовлена полируемая деталь и сложности её формы) мы получаем зеркально (или почти зеркально) отполированную поверхность металлической детали.

Кроме простоты, лёгкости и очевидного выигрыша времени технология электрохимической полировки FunChrome Polich повышает коррозионную стойкость полируемой поверхности, а так же обеспечивает лучшую адгезию к металлам, наращиваемым на полированную поверхность гальваническими методами.

Электрохимическая полировка металлов на нашем сайте

Вывод прост – электрохимическая полировка металлов позволяет быстро, с минимальными финансовыми и трудовыми затратами повысить зеркальность металлической поверхности на несколько классов, а так же улучшить качественные характеристики полируемой поверхности.

Незаменима в качестве подготовительного процесса к таким технологическим процессам, как: гальваническое меднение FunChrome Cuprum, осталивание FunChrome Ferrum, химическое никелирование FunChrome Nickel.

Электрохимическая полировка металлов является незаменимой и при использовании комплекса технологий FunChrome Make.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Технология электрохимического полирования

Особенности технологического процесса

Технологический процесс электрохимического полирования состоит из операций механической и химической подготовки поверхности металла, полирования и последующей обработки полированных деталей. В зависимости от того, какие цели преследует электрохимическое полирование, схема технологического процесса несколько изменяется. Хотя такая обработка повышает на 1—2 класса шероховатость поверхности, она может при этом оставить заметными отдельные глубокие риски, раковины, удаление которых связано с большим съемом металла. В подобных случаях следует провести предварительную обработку абразивными порошками. При этом число переходов будет меньше, чем в случае обработки поверхности без электрохимического полирования, что благоприятно скажется на экономике процесса в целом. Ручное абразивное шлифование может быть иногда заменено галтовкой или гидроабразивной обработкой, что применимо в основном при декоративной отделке. В других случаях, когда указанные дефекты поверхности не влияют на эксплуатационные свойства деталей, механическая подготовка является излишней.

Для очистки поверхности деталей от жировых загрязнений применяется химическая обработка в органических растворителях, водных моющих растворах с добавками поверхностно-активных веществ или электрохимическое обезжиривание. Составы соответствующих растворов и режимы работы идентичны применяемым при подготовке деталей перед осаждением металлических покрытий и приводятся в литературе по гальванотехнике.

Тонкие окисные пленки, окалина, продукты коррозии могут быть удалены с поверхности металла при электрохимическом полировании. Однако этой возможностью не следует злоупотреблять. Для растворения толстого слоя термической окалины приходится увеличивать продолжительность электролиза. Поэтому целесообразно окалину предварительно удалить травлением. Тонкие окисные пленки, прижоги, цвета побежалости не требуют применения этой операции.

При электрохимическом полировании независимо от того, выполняется оно в стационарных ваннах, автоматических установках или с применением проточного электролита, необходимо обеспечить строгое поддержание режима электролиза, контроль и корректирование раствора. Особенно важным является соблюдение температурного режима работы ванны. Во избежание перегревания раствора за счет выделяющегося джоулева тепла объемная плотность тока не должна превышать 1—1,5 А/л. Некоторое превышение этого значения допускается при работе с проточным охлаждаемым электролитом и при полировании ленты и проволоки с непрерывным протягиванием их через ванны. Выравнивание температуры в объеме ванны достигается перемешиванием или циркуляцией электролита, перемещением обрабатываемых деталей.

Работая с концентрированными растворами при повышенной температуре, необходимо ежедневно контролировать их плотность и добавлением воды поддерживать ее значение в требуемых пределах.

Подсчет количества воды, необходимой для получения электролита определенной плотности, проводится по формуле

где В — количество воды, необходимой для разбавления электролита, л; b — количество электролита, подлежащего корректированию, л; d1 — плотность электролита до разбавления, г/мл;
d2 — требуемая плотность электролита после добавления воды, г/мл.

Добавление воды следует проводить в конце смены, чтобы электролит 8—10 ч не находился в эксплуатации.

Изменение состава электролита, режима электролиза приводят к ухудшению качества полирования. Причины таких неполадок при обработке в производственных условиях изделий из стали, меди, никеля, алюминия и сплавов этих металлов и рекомендации по их устранению приведены в работе [91 ].

Если электрохимическое полирование является заключительной операцией технологического процесса, детали после тщательной промывки в проточной холодной и горячей воде сушат теплым воздухом или в сушильном шкафу. Протирка деталей теплыми сухими опилками или чистой ветошью благоприятно сказывается на их внешнем виде. Для повышения стойкости против коррозии полированные детали подвергают дополнительной обработке — пассивированию. Как было указано выше, стальные детали обрабатывают в течение 10—15 мин в 10%-ном растворе едкого натра при температуре 60—80° С, детали из меди, алюминия и сплавов этих металлов — в растворах, содержащих хроматы. После такой химической обработки детали быстро и тщательно сушат. Перерыв между операциями полирования и пассивирования не допускается.

В тех случаях, когда на электрохимически полированные детали нужно осадить гальванические покрытия, наличие на металле окисной пленки будет препятствовать прочному сцеплению покрытия с основой. Для активации поверхности после полирования и промывки детали декапируют в 5%-ном растворе соляной кислоты, промывают и сразу же загружают в ванну покрытий. Операция декапирования особенно необходима при осаждении покрытий из щелочных электролитов. При работе с сильно кислыми электролитами, например хромирования, декапирование можно исключить, так как при загрузке полированных деталей в такую ванну без тока происходит разрушение окисной пленки.

Производительность процесса электрохимического полирования не связана ни с величиной и конфигурацией обрабатываемых деталей, ни с механическими свойствами материала, из которого они изготовлены. Она определяется размерами ванн и мощностью источника тока, которые могут быть увеличены без больших затрат. Несложность и универсальность оборудования, возможность одновременной обработки в одной ванне большого количества деталей отличают электрохимический способ от других способов декоративной и чистовой обработки.