Polissage électrochimique: le secret d'une toute nouvelle surface métallique

Dans la production industrielle moderne, la qualité de surface des matériaux métalliques a un impact vital sur la performance et la vie de service des produits. En tant que technologie avancée de traitement de surface métallique, le polissage électrochimique a été largement utilisé dans de nombreux domaines avec ses avantages uniques. Cet article explorera profondément les principes, le flux de processus et les effets d'application du polissage électrochimique sur différents matériaux métalliques et le comparent avec le polissage mécanique traditionnel pour révéler ses avantages significatifs.

Principe du polissage électrochimique

Le polissage électrochimique est un processus qui utilise des réactions électrochimiques pour dissoudre sélectivement les zones spécifiques de la surface métallique pour atteindre le but du polissage. Pendant le processus de polissage électrochimique, la pièce en métal sert d'anode et le métal insoluble sert de cathode. Les deux électrodes sont immergées dans l'électrolyte en même temps et un courant direct passe. Lorsque le courant passe, une couche de minuscules protubérances et dépressions se formera à la surface de la pièce. Grâce à l'électrolyse, les atomes métalliques des pièces en saillie sont de préférence dissous, de sorte que la surface devient progressivement lisse et plate.

Le principe du polissage électrochimique est principalement basé sur les deux aspects suivants:

Dissolution électrochimique

• Pendant le processus d'électrolyse, les parties saillantes de la surface métallique subiront préférentiellement des réactions de dissolution en raison de leur densité de courant importante. En effet, la résistance au champ électrique des pièces en saillie est plus élevée, ce qui facilite la perte d'électrons pour perdre des électrons et entrer dans la solution. Au fur et à mesure que l'électrolyse se déroule, les parties saillantes de la surface métallique sont progressivement dissoutes, tandis que les parties concaves sont relativement conservées, ce qui rend la surface plus fluide.

Formation et dissolution du film d'oxyde

• Pendant le processus de polissage électrochimique, un film d'oxyde mince se formera sur la surface métallique. La formation et la dissolution de ce film d'oxyde sont un processus d'équilibre dynamique. La formation du film d'oxyde peut empêcher la dissolution supplémentaire du métal, tandis que la dissolution du film d'oxyde peut exposer la nouvelle surface du métal, ce qui lui permet de continuer à participer à la réaction électrolytique. En contrôlant les conditions électrolytiques, l'équilibre entre la formation et la dissolution du film d'oxyde peut être atteint, réalisant ainsi le meilleur effet de polissage.

Processus de polissage électrochimique

Le processus de polissage électrochimique comprend généralement les étapes suivantes:

Prétraitement

• Pré-polissage ou polissage
  • Le polissage électrochimique appartient à la catégorie de polissage fin, ce qui peut réduire la rugosité de surface du substrat par plusieurs niveaux de la rugosité d'origine. Par conséquent, plus la rugosité d'origine du substrat est faible, plus la surface est lumineuse après polissage électrochimique. Afin d'obtenir une surface de haute luminosité, certaines pièces avec des surfaces relativement rugueuses sont les mieux polies, roulées ou pré-polies, puis polis électrochimiquement. Pour les substrats avec des surfaces ou des pièces relativement lumineux qui ne nécessitent pas de luminosité élevée, de pré-polissage ou de polissage n'est pas nécessaire.
• Dégraissage
  • La majeure partie de la graisse utilisée dans le traitement du substrat est de l'huile minérale. Contrairement à l'huile végétale, il ne peut pas être éliminé par du savon alcalin. Il ne peut pas être éliminé par des solutions de soude caustique, de carbonate de sodium et de cyanure de sodium. En particulier, les pièces qui ont été pré-polies avec de la pâte de polissage à l'avance contiennent souvent une graisse à haute viscosité. Après le lavage avec de l'essence, un film pétrolier restera. Habituellement, l'agent spécial d'élimination de la cire ou l'agent de nettoyage de la pâte de polissage est utilisé pour le dégraissage. Pour les pièces générales, utilisez simplement un liquide dégraissant contenant un tensioactif approprié.
• Déménagement
  • S'il y a de la rouille à la surface de la pièce, l'élimination de la rouille est nécessaire. Généralement, la méthode de décapage est utilisée. La pièce est immergée dans l'acide chlorhydrique dilué ou l'acide sulfurique, puis retiré après avoir trempé pendant une certaine période de temps et rincé à l'eau propre.

Polissage électrochimique

• La pièce pré-traitée est montée sur l'anode et le métal insoluble est utilisé comme cathode. Les deux électrodes sont immergées dans l'électrolyte en même temps et un courant direct est passé. La composition, la température, la tension, le courant et les autres paramètres de l'électrolyte doivent être ajustés en fonction du matériau et des exigences de la pièce. Pendant le processus d'électrolyse, les pièces surélevées à la surface de la pièce sont dissoutes en premier et la surface devient progressivement lisse et plate.

Post-traitement

• Nettoyage
  • Une fois le polissage électrochimique terminé, la pièce est retirée de l'électrolyte et lavée dans un réservoir d'eau froide qui coule pour laver le liquide de polissage restant sur la surface pour empêcher la surface d'être corrodé.
• Neutralisation
  • Mettez la pièce lavée dans un bain alcalin pour la neutralisation pour éliminer davantage les traces de l'acide.
• Séchage
  • La pièce neutralisée est lavée dans un réservoir d'eau froide pour éliminer l'alcali résiduel à la surface, de sorte que la surface de la pièce est neutre, puis séchée.

Effets du polissage électrochimique sur différents matériaux métalliques

Acier inoxydable

• Il peut former un film d'oxyde riche en chrome à la surface de l'acier inoxydable pour améliorer sa résistance à la corrosion de surface.
• Aplatir microscopiquement la surface de la pièce, réduire la rugosité de la surface et faire de la surface en acier inoxydable un effet miroir uniforme, lisse et très brillant.
• Retirez les bavures et les rayures de la surface de l'acier inoxydable pour améliorer sa qualité de surface et son esthétique.
• Par exemple, dans les champs des machines pharmaceutiques, des équipements médicaux, des machines alimentaires, etc., les pièces en acier inoxydable électrochimiquement poli peuvent répondre aux exigences de l'hygiène et de la résistance à la corrosion.

Cuivre

• Élimine efficacement le film d'oxyde et la saleté sur la surface du cuivre, laissant la surface du cuivre avec un éclat métallique brillant.
• Améliorer la conductivité électrique et thermique du cuivre et améliorer ses performances de traitement.
• Dans les champs de l'électronique et du génie électrique, les matériaux en cuivre électrochimiquement poli peuvent répondre aux exigences de haute précision et de haute performance.

Nickel

• Il peut former un film d'oxyde dense sur la surface du nickel pour améliorer sa résistance à la corrosion.
• Réduisez la rugosité de la surface du nickel pour la rendre plus lisse et plus plate.
• Dans les domaines de l'aérospatiale, de l'industrie chimique, etc., les matériaux nickels polis électrochimiquement peuvent répondre aux exigences de résistance à la corrosion et de haute précision.

Tungstène

• Retirer les oxydes et les impuretés à la surface du tungstène pour faire en sorte que la surface du tungstène présente un éclat métallique brillant.
• Améliorez la dureté et la résistance à l'usure du tungstène et améliorez ses performances de traitement.
• Dans les champs des outils de coupe, des moules, etc., les matériaux en tungstène électrochimiquement poli peuvent répondre aux exigences d'une forte dureté et d'une résistance à l'usure élevée.

Comparaison entre le polissage électrochimique et le polissage mécanique traditionnel

Qualité de surface

• Le polissage électrochimique peut aplatir la surface de la pièce au niveau microscopique, réduire la rugosité de la surface et faire de la surface métallique un effet miroir uniforme, lisse et très brillant.
• Le polissage mécanique traditionnel ne peut qu'aplatir la surface de la pièce au niveau macroscopique. Bien qu'il puisse également réduire la rugosité de surface, il est difficile d'atteindre la qualité de surface du polissage électrochimique.

Résistance à la corrosion

• Le polissage électrochimique forme un film d'oxyde sur la surface du métal, ce qui améliore la résistance à la corrosion du métal.
• Le polissage mécanique traditionnel formera une couche de déformation durcie à froid sur la surface du métal, et la résistance à la corrosion ne sera pas significativement améliorée.

Contrainte de surface

• La surface métallique après polissage électrochimique est sans stress.
• Le polissage mécanique traditionnel entraînera une contrainte sur la surface métallique et contiendra des abrasifs de polissage.

Champ d'application

• Le polissage électrochimique est applicable à tout matériau métallique, en particulier pour les matériaux en métal dur, où le polissage électrochimique présente des avantages uniques.
• Le polissage mécanique traditionnel est difficile à polir efficacement les matériaux en métal dur.

Efficacité de production

• Le polissage électrochimique a une vitesse de traitement rapide, une productivité élevée, peut être produite en masse et est facile à automatiser.
• Le polissage mécanique traditionnel a une vitesse de traitement lente et une faible productivité, ce qui rend difficile la production de masse et l'automatisation.

Performance environnementale

• Le processus de polissage électrochimique produira des eaux usées et des gaz déchets, mais par rapport à la poussière générée par le polissage mécanique traditionnel, le polissage électrochimique a de meilleures performances environnementales.

Conclusion

En tant que technologie avancée de traitement de surface métallique, le polissage électrochimique présente de nombreux avantages importants. Il peut micro au niveau de la surface métallique, réduire la rugosité de la surface, améliorer la résistance à la corrosion du métal et faire de la surface métallique un effet miroir uniforme, lisse et très brillant. Par rapport au polissage mécanique traditionnel, le polissage électrochimique présente des avantages évidents dans la qualité de la surface, la résistance à la corrosion, l'efficacité de la production, etc. Dans le développement futur, la technologie de polissage électrochimique continuera d'être améliorée et innovée, et son domaine d'application continuera de se développer, apportant une plus grande contribution au développement de la production industrielle.