Polerowanie elektrochemiczne: sekret zupełnie nowej metalowej powierzchni

We współczesnej produkcji przemysłowej jakość powierzchni materiałów metali ma istotny wpływ na wydajność i żywotność produktów. Jako zaawansowana technologia oczyszczania powierzchni metali, polerowanie elektrochemiczne było szeroko stosowane w wielu dziedzinach z unikalnymi zaletami. Ten artykuł głęboko zbadał zasady, przepływ procesu i zastosowanie wpływu elektrochemicznego polerowania na różne materiały metalowe i porównuje go z tradycyjnym mechanicznym polerowaniem, aby ujawnić jego znaczące zalety.

Zasada polerowania elektrochemicznego

Polerowanie elektrochemiczne to proces wykorzystujący reakcje elektrochemiczne w celu selektywnego rozpuszczenia określonych obszarów powierzchni metalowej w celu osiągnięcia celu polerowania. Podczas procesu polerowania elektrochemicznego metalowy przedmiot służy jako anoda, a nierozpuszczalny metal służy jako katoda. Obie elektrody są jednocześnie zanurzone w elektrolicie i przepuszczany jest prąd stały. Kiedy prąd przechodzi, na powierzchni obrabia powstanie warstwa drobnych wypukłości i depresji. Poprzez elektrolizę atomy metalowe w wystających częściach są preferencyjnie rozpuszczone, tak że powierzchnia stopniowo staje się gładka i płaska.

Zasada polerowania elektrochemicznego opiera się głównie na następujących dwóch aspektach:

Rozwiązanie elektrochemiczne

• Podczas procesu elektrolizy wystające części powierzchni metalu będą preferencyjnie poddać się reakcjom rozpuszczania z powodu ich dużej gęstości prądu. Wynika to z faktu, że wytrzymałość pola elektrycznego wystających części jest wyższa, co ułatwia metalowe atomy utraty elektronów i wejście do roztworu. W miarę postępu elektrolizy wystające części powierzchni metalowej są stopniowo rozpuszczane, podczas gdy części wklęsłe są stosunkowo zatrzymywane, dzięki czemu powierzchnia jest gładsza.

Tworzenie i rozpuszczanie filmu tlenkowego

• Podczas elektrochemicznego procesu polerowania na metalowej powierzchni powstanie cienka warstwa tlenku. Tworzenie i rozpuszczanie tej folii tlenkowej jest dynamicznym procesem równowagi. Tworzenie folii tlenkowej może zapobiec dalszemu rozpuszczaniu metalu, podczas gdy rozpuszczanie folii tlenkowej może odsłonić nową powierzchnię metalu, umożliwiając jej dalsze udział w reakcji elektrolitycznej. Kontrolując warunki elektrolityczne, można osiągnąć równowagę między tworzeniem a rozpuszczaniem folii tlenkowej, osiągając w ten sposób najlepszy efekt polerowania.

Proces polerowania elektrochemicznego

Proces polerowania elektrochemicznego ogólnie obejmuje następujące kroki:

Obróbka wstępna

• Wstępne lub polerowanie
  • Polerowanie elektrochemiczne należy do kategorii drobnego polerowania, która może zmniejszyć chropowatość powierzchni podłoża o kilka poziomów z pierwotnej chropowatości. Dlatego im niższa pierwotna chropowatość podłoża, tym jaśniejsza powierzchnia po elektrochemicznym polerowaniu. Aby uzyskać powierzchnię o dużej jasności, niektóre robaki o stosunkowo szorstkich powierzchniach są najlepiej wypolerowane, zwinięte lub wstępnie wypolerowane, a następnie elektrochemicznie wypolerowane. W przypadku substratów o stosunkowo jasnych powierzchniach lub obrabiarkach, które nie wymagają wysokiej jasności, wstępne polecenie lub polerowanie nie są konieczne.
• Odtłuszczanie
  • Większość smaru stosowanego w przetwarzaniu podłoża to olej mineralny. W przeciwieństwie do oleju roślinnego, nie można go usunąć za pomocą mydła alkalicznego. Nie można go usunąć przez zwykłe roztwory sody kaustycznej, węglanu sodu i cyjanku sodu. W szczególności części, które zostały wcześniej wypolerowane z pastą polerowania z wyprzedzeniem, często zawierają tłuszcz o wysokiej wartości. Po umyciu benzyną pozostanie folia naftowa. Zazwyczaj do odtłuszczania stosuje się specjalny środek do usuwania wody lub środka do czyszczenia pasty polerowania. W przypadku części ogólnych użyj odtłuszczania cieczy zawierającej odpowiedni środek powierzchniowo czynny.
• Usuwanie rdzy
  • Jeśli na powierzchni przedmiotu obrabianego jest rdza, wymagane jest usunięcie rdzy. Zasadniczo stosuje się metodę wytrzymania. Obrabia jest zanurzona w rozcieńczonym kwasie solnym lub kwasu siarkowym, a następnie wyrzucony po namoczeniu przez pewien okres czasu i spłukiwanie czystą wodą.

Polerowanie elektrochemiczne

• Wstępnie obróbki obrabia jest zamontowany na anodzie, a nierozpuszczalny metal jest używany jako katoda. Dwie elektrody są jednocześnie zanurzone w elektrolicie i przepuszczany jest prąd stały. Skład, temperatura, napięcie, prąd i inne parametry elektrolitu należy regulować zgodnie z materiałem i wymaganiami przedmiotu obrabianego. Podczas procesu elektrolizy uniesione części na powierzchni przedmiotu obrabianego są najpierw rozpuszczone, a powierzchnia stopniowo staje się gładka i płaska.

Po leczeniu

• Czyszczenie
  • Po zakończeniu polerowania elektrochemicznego przedmiot obrabiany jest wyciągnięty z elektrolitu i przemyty w płynnym zbiorniku zimnej wody, aby zmyć ciecz polerowania pozostałych na powierzchni, aby zapobiec sortowaniu powierzchni.
• Neutralizacja
  • Umieść umyty przedmiot do kąpieli alkalicznej w celu neutralizacji, aby dalej usunąć ślady kwasu.
• Wysuszenie
  • Zneutralizowany przedmiot obrabiany jest myty w zbiorniku zimnej wody w celu usunięcia resztkowego alkalia na powierzchni, tak aby powierzchnia obrabia była neutralna, a następnie suszona.

Wpływ polerowania elektrochemicznego na różne materiały metalowe

Stal nierdzewna

• Może tworzyć bogatą w chrom folię tlenkową na powierzchni stali nierdzewnej, aby poprawić odporność na korozję powierzchniową.
• Mikroskopowo spłaszcz powierzchnię przedmiotu obrabianego, zmniejsz szorstkość powierzchni i spraw, aby powierzchnia stali nierdzewnej wykazała jednolity, gładki i bardzo jasny efekt lustra.
• Wyjmij nuty i zadrapania z powierzchni stali nierdzewnej, aby poprawić jej jakość powierzchni i estetykę.
• Na przykład w dziedzinie maszyn farmaceutycznych, sprzętu medycznego, maszyn spożywczych itp. Wypolerowane elektrochemicznie obrabiarki ze stali nierdzewnej mogą spełniać wymagania odporności na higieny i korozję.

Miedź

• Skutecznie usuwa warstwę tlenku i brud na miedzianej powierzchni, pozostawiając powierzchnię miedzi z jasnym metalowym połyskiem.
• Popraw elektryczną i cieplną przewodność miedzi i popraw wydajność przetwarzania.
• W polach elektroniki i inżynierii elektrycznej elektrochemicznie polerowane materiały miedziane mogą spełniać wymagania o wysokiej precyzji i wysokiej wydajności.

Nikiel

• Może tworzyć gęstą warstwę tlenku na powierzchni niklu, aby poprawić odporność na korozję.
• Zmniejsz chropowatość powierzchni niklu, aby była gładsza i płaska.
• W polach lotniczych, przemysłu chemicznego itp. Wypolerowane elektrochemicznie materiały nikielne mogą spełniać wymagania odporności na korozję i wysoką precyzję.

Wolfram

• Usuń tlenki i zanieczyszczenia na powierzchni wolframu, aby powierzchnia wolframu stanowiła jasny metalowy połysk.
• Popraw twardość i odporność na zużycie wolframu i popraw jego wydajność przetwarzania.
• W polach narzędzi tnących, pleśni itp. Materiały elektrochemicznie polerowane wolframy mogą spełniać wymagania wysokiej twardości i odporności na wysoką zużycie.

Porównanie polerowania elektrochemicznego i tradycyjnego mechanicznego polerowania

Jakość powierzchni

• Polerowanie elektrochemiczne może spłaszczyć powierzchnię obrabia na poziomie mikroskopowym, zmniejszyć chropowatość powierzchni i sprawić, że powierzchnia metalowa stanowi jednolity, gładki i bardzo jasny efekt lustra.
• Tradycyjne mechaniczne polerowanie może jedynie spłaszczyć powierzchnię obrabia na poziomie makroskopowym. Chociaż może również zmniejszyć chropowatość powierzchni, trudno jest osiągnąć jakość powierzchni elektrochemicznego polerowania.

Odporność na korozję

• Polerowanie elektrochemiczne tworzy folię tlenkową na metalu, co poprawia odporność na korozję metalu.
• Tradycyjne mechaniczne polerowanie utworzy warstwę deformacji na zimno na powierzchni metalowej, a odporność na korozję nie zostanie znacznie ulepszona.

Naprężenie powierzchniowe

• Metalowa powierzchnia po polerowaniu elektrochemicznym jest bezstresowa.
• Tradycyjne mechaniczne polerowanie spowoduje naprężenie na powierzchni metalowej i będzie zawierało ścierne polerowania.

Szereg zastosowań

• Polerowanie elektrochemiczne ma zastosowanie do dowolnego materiału metalowego, szczególnie w przypadku materiałów twardych, gdzie polerowanie elektrochemiczne ma unikalne zalety.
• Tradycyjne mechaniczne polerowanie jest trudne do skutecznego polerowania twardych materiałów metali.

Efektywność produkcji

• Polerowanie elektrochemiczne ma szybką prędkość przetwarzania, wysoką wydajność, może być produkowane masowo i jest łatwe do zautomatyzowania.
• Tradycyjne mechaniczne polerowanie ma powolną prędkość przetwarzania i niską wydajność, co utrudnia osiągnięcie masowej produkcji i automatyzacji.

Wydajność środowiska

• Proces polerowania elektrochemicznego będzie wytwarzać ścieki i gaz odpadowy, ale w porównaniu z pyłem wytwarzanym przez tradycyjne mechaniczne polerowanie, polerowanie elektrochemiczne ma lepsze wyniki środowiskowe.

Wniosek

Jako zaawansowana technologia oczyszczania powierzchni metali, polerowanie elektrochemiczne ma wiele znaczących zalet. Może mikro na poziomie metalowej powierzchni, zmniejszyć chropowatość powierzchni, poprawić odporność na korozję metalu i sprawić, by powierzchnia metalu stanowi jednolity, gładki i bardzo jasny efekt lustra. W porównaniu z tradycyjnym mechanicznym polerowaniem, polerowanie elektrochemiczne ma oczywiste zalety jakości powierzchni, odporności na korozję, wydajność produkcji itp. W przyszłym rozwoju technologia polerowania elektrochemicznego będzie nadal ulepszana i wprowadzona innowacja, a jej dziedzina zastosowań będzie nadal się rozwijać, co wnosi większy wkład w rozwój produkcji przemysłowej.