Принцип:
Основной принцип электролитической полировки заключается в следующем:
Ионы металла, отделившиеся от металлических деталей, образуют слой фосфатной пленки с фосфорной кислотой, содержащейся в полировальной жидкости, адсорбированной на поверхности металлических деталей. Эта слизистая пленка тоньше на выступах и толще на вогнутых участках. Поскольку плотность тока на выступах высока, она быстро растворяется. По мере растекания слизистой пленки происходит непрерывное изменение вогнутости и выпуклости, и шероховатая поверхность постепенно выравнивается.
Металлическая часть подключается к положительному полюсу источника постоянного тока в качестве анода. В качестве катодов используются проводящие материалы, подверженные коррозии под действием электролитов.
Электролитический метод обработки, основанный на принципе анодного растворения микроскопических выпуклых точек на поверхности металла в специальном электролите при соответствующей плотности тока для проведения полировки.
При включении питания на определенный период времени (обычно от десятков секунд до нескольких минут) мелкие выпуклые участки на поверхности металлических деталей сначала растворяются, а затем постепенно становятся гладкой и блестящей поверхностью. Характеристики электролитической полировки: ① На полированной поверхности не образуется метаморфический слой, не возникает дополнительных напряжений, а исходный слой напряжений может быть удален или уменьшен; ② Возможно изготовление твердых и мягких материалов, тонкостенных, сложных по форме и мелких деталей и изделий, которые трудно полировать механически; ③ Время полировки короткое, можно полировать несколько деталей одновременно, что обеспечивает высокую производительность; ④ Шероховатость поверхности, достигаемая электролитической полировкой, зависит от исходной шероховатости поверхности и, как правило, может быть улучшена в два раза. Однако из-за недостатков, таких как низкая универсальность, короткий срок службы и сильная коррозионная активность электролита, область применения электролитической полировки ограничена. Электролитическая полировка в основном используется для металлических изделий и деталей с небольшой шероховатостью поверхности, таких как отражатели, посуда из нержавеющей стали, декоративные элементы, инъекционные иглы, пружины, лезвия и трубки из нержавеющей стали в медицинском оборудовании. Она также может применяться для полировки некоторых пресс-форм (например, бакелитовых и стеклянных) и металлографических шлифовальных дисков.
Электролитическая полировка в основном используется для осветления поверхности заготовок из нержавеющей стали. Заготовки из нержавеющей стали делятся на серии 200, 300 и 400. Для каждой серии материалов необходимо использовать специальную электролитическую полировальную жидкость. Например, для нержавеющей стали серии 200 требуется использовать состав, подходящий для серии 200, который не может быть применен к нержавеющей стали серий 300 или 400. Это всегда было серьезной проблемой, поскольку некоторые производители выпускают заготовки из комбинированных материалов, содержащих как нержавеющую сталь серии 200, так и нержавеющую сталь серий 300 или 400.
Технологический процесс электролитической полировки:
①Подвесные металлические детали с гальваническим покрытием.
②Электрохимическое обезжиривание и удаление пленки для облегчения электрохимической полировки.
③Сначала промойте горячей водой, затем холодной. При необходимости используйте ультразвуковую обработку для тщательной очистки поверхности от масла, ржавчины, кислоты и т.д.
④Электрохимическая полировка для придания поверхности покрытой детали гладкости и блеска, а также для улучшения прочности сцепления покрытия.
⑤Промойте поверхность в резервуаре с проточной холодной водой, чтобы удалить остатки полировочной жидкости и предотвратить коррозию поверхности.
⑥Для дальнейшего удаления следов кислоты проведите нейтрализацию в щелочном резервуаре.
⑦Промойте в проточной ванне с холодной водой, чтобы удалить остатки щелочи с поверхности и нейтрализовать ее.
⑧Погрузить в слабую кислоту на несколько секунд, чтобы обнажить металлографическую структуру на поверхности и улучшить прочность химической и физической связи поверхности.
⑨Промойте поверхность в ванне с холодной водой, чтобы удалить остатки кислоты и избежать ухудшения адгезии между гальваническим слоем и подложкой.
⑩Гальваническое покрытие в ванне для меднения с целью получения переходного покрытия на поверхности осаждаемой детали.
Эффект электролитической полировки:
Электролитическая полировка позволяет повысить точность различных измерительных инструментов и добиться очень высокого уровня качества поверхности изделий, особенно деталей, предварительно подвергнутых механической полировке, обеспечивая зеркальный блеск, что крайне важно для производства отражающего оборудования, такого как осветительные приборы. Электрополировка режущих инструментов позволяет удалить деформационный слой на их поверхности, повысить чистоту рабочей поверхности инструмента, улучшить условия работы режущих инструментов, продлить срок службы и избежать дефектов, таких как деформация металлографической структуры, снижение твердости и даже трещины на поверхности инструмента после механической шлифовки и полировки. После электрополировки измерительные инструменты, такие как микрометры, штангенциркули и цилиндрические калибры, могут соответствовать чрезвычайно высоким требованиям к чистоте и точности, предъявляемым к измерительным инструментам. В медицинской промышленности электролитическая полировка является идеальным методом обработки для заточки игл из нержавеющей стали и хирургических инструментов. Для некоторых видов специального оборудования электрополировка позволяет получать ториевые, ниобиевые и урановые проволоки диаметром в несколько микрон с высокой чистотой поверхности, которые трудно получить методами волочения, и их металлический блеск не темнеет после длительного хранения. Электрополировка также широко используется при изготовлении металлографических шлифовальных дисков. Производственная практика показала, что при низкой исходной чистоте поверхности деталей после электрополировки ее, как правило, можно улучшить на 1-2 уровня; при высокой исходной чистоте — на 2-3 уровня.
Электрополировка также может удалить некоторые механические повреждения на поверхности металла. По сравнению с механической полировкой, поверхность после электрополировки становится свободной от напряжений. Однако электрополировка слишком шероховатой поверхности нецелесообразна.
Этот метод часто используется для улучшения качества поверхности алюминия и его сплавов, углеродистой стали, нержавеющей стали и других цветных металлов в соответствии с требованиями определенных условий эксплуатации компонентов (например, необходимостью снижения коэффициента поверхностного трения, требованием точного соответствия допусков и т. д.), а также для улучшения декоративного вида металлических изделий.
Блестящую поверхность можно получить, увеличив время полировки, температуру полировки и плотность тока.
Электрополировка растворяет очень мало металла. Судя по качеству поверхности после полировки, толщина полированного слоя обычно составляет от 2,5 до 65 мкм.
Роль и преимущества электролитической полировки:
1. Улучшение качества поверхности: Электролитическая полировка эффективно удаляет оксидный слой, масло и загрязнения с поверхности металла, тем самым улучшая качество поверхности.
2. Повышение яркости поверхности: полированная металлическая поверхность обладает более высокой отражательной способностью и показателем преломления, что повышает яркость поверхности.
3. Устранение дефектов поверхности: Электролитическая полировка позволяет устранить царапины, вмятины и другие дефекты на металлической поверхности, делая ее более гладкой.
4. Повышение коррозионной стойкости: Полированная металлическая поверхность более гладкая, что способствует повышению ее коррозионной стойкости.
5. Улучшение качества поверхности: Электролитическая полировка может улучшить общее качество внешнего вида металлических изделий и повысить конкурентоспособность продукции на рынке.
Применение электрополировки в различных областях:
1. Обработка на станках с ЧПУ: Электрополировка широко используется для обработки поверхности различных металлических материалов, таких как сталь, алюминий, медь и т. д.
2. Автомобильная промышленность: Электрополировка может использоваться для изготовления и обслуживания автомобильных деталей, таких как цилиндры двигателя, коленчатые валы и т. д.
3. Аэрокосмическая промышленность: Электрополировка имеет широкий спектр применения в аэрокосмической отрасли, например, для лопаток авиационных двигателей, приборных панелей и т. д.
4. Промышленность бытовой электроники: Электрополировка может использоваться для изготовления и сборки электронных компонентов, таких как печатные платы, конденсаторы и т. д.
5. Детали роботов и дронов: Электрополировка делает поверхность деталей роботов и дронов гладкой и снижает трение между ними. В то же время она повышает точность деталей и используется для изготовления прецизионных деталей на заказ.
6. Производство деталей медицинских изделий и медицинского оборудования: Как уже упоминалось ранее, электрополировка является наиболее оптимальным методом обработки некоторых специальных медицинских деталей.
