O que é eletropolimento? Uma explicação detalhada

“O eletropolimento alisa e dá brilho às superfícies metálicas removendo seletivamente o material no nível microscópico. Ele aumenta a resistência à corrosão, reduz a aspereza da superfície e melhora a aparência estética”

O acabamento da superfície é essencial na indústria de manufatura. As propriedades da superfície, como nível de rugosidade, coeficiente de atrito e uniformidade, afetam diretamente o desempenho e a funcionalidade, enquanto a aparência da superfície é importante em termos de beleza estética. Polimento de superfície é uma técnica de acabamento fino que produz superfícies limpas, lisas e sem defeitos. Você pode aplicar polimento por meios mecânicos e elétricos. O polimento mecânico usa moagem sequencial com tamanho de grão baixo a alto de abrasivo. Por outro lado, o eletropolimento envolve um processo de eletrólise para remover as imperfeições e irregularidades da superfície da peça de trabalho.

Neste artigo, discutiremos o que é eletropolimento em detalhes. Ele o guiará pelo princípio de funcionamento, vantagens, desvantagens e aplicações.

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O que Г© galvanoplastia?

O eletropolimento refere-se à obtenção de uma superfície refinada (geralmente semelhante a um espelho) removendo uma pequena camada de material da superfície com um processo de eletrólise, a espessura varia de 0.0003 a 0.0007 ″ (0.072 a 175 mm) Com base na corrente aplicada e no tempo de processo, o processo eletroquímico remove defeitos microscópicos, rebarbas, irregularidades e outras imperfeições, deixando a superfície brilhante, limpa e lisa. Ele pode aumentar a qualidade ou a lisura original em mais de 50%, além de atingir a faixa de rugosidade desejada.

É aplicado principalmente na indústria metalúrgica. processo de polimento, visto que esse método eletroquímico é bastante adequado para metais condutores como aço inoxidável, cobre, alumínio, titânio e latão.

Além disso, o polimento eletroquímico também é benéfico na proteção contra as condições operacionais e o ambiente externo. Quando exposta à umidade, a superfície polida atua como uma barreira. Consequentemente, também é adequada para qualquer aplicação subsequente. processo de acabamento de superfície, caso precise melhorar a qualidade e a aparência, por exemplo, através de revestimento, pintura eletrostática a pó, pintura líquida, etc.

Como funciona o eletropolimento?

Como mencionado anteriormente, o eletropolimento é um processo de acabamento de superfície eletroquímico. O mecanismo de trabalho é baseado no princípio da eletrólise. Ele diz que os íons metálicos carregados positivamente migram do ânodo para o cátodo carregado negativamente, facilitando a remoção uniforme do material do ânodo e a deposição no cátodo. 

Mecanismo de eletropolimentoВ 

O processo de eletropolimento usa peças de trabalho como um ânodo (fixado à estrutura do rack dentro do tanque de eletrólise). Enquanto isso, outros metais com alta condutividade são usados ​​como cátodos. Aqui, o metal do cátodo atrai os íons metálicos da superfície da peça de trabalho, removendo a camada de rebarbas microscópicas, partículas incrustadas e bordas afiadas.  

A tabela abaixo mostra os componentes comuns de eletropolimento;

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O processo de eletropolimento passo a passo

Em seguida, o processamento passo a passo nГЈo Г© tГЈo fГЎcil quanto parece. Ele envolve uma sГ©rie de estГЎgios, da limpeza da superfГ­cie atГ© o pГіs-dipping.

1. Preparação de Superfície

Primeiro, a superfície das peças de substrato precisa ser completamente limpa para remover aspereza excessiva, detritos, óleos, graxa e outras contaminações. Caso contrário, uma contaminação maior pode afetar os parâmetros de qualidade, como uniformidade e nível de aspereza.

Aqui está o processo de preparação da superfície para o processo de eletropolimento;

• Abrasivos mecГўnicos: A maior rugosidade da superfГ­cie pode exigir limpeza mecГўnica, como retificação, para preparar a superfГ­cie.

• Desengorduramento: Use soluções desengordurantes, como limpadores alcalinos ou limpeza ultrassГґnica, para remover contaminação orgГўnica, seguido de enxГЎgue para eliminar resГ­duos de limpador.
• Decapagem: Se necessГЎrio, aplique agentes de decapagem como ГЎcido clorГ­drico ou uma solução de decapagem patenteada para remover a ferrugem e os Гіxidos. EntГЈo, aplique novamente o enxГЎgue.

2. Configuração de galvanoplastia

Em seguida, coloque a peça de trabalho e o cátodo dentro do tanque de eletrólise. Frequentemente, uma estrutura de rack contém várias peças de trabalho. Enquanto isso, use uma solução de eletrólito para imergi-las, principalmente uma mistura de solução ácida. Você também precisa conectar o rack e o cátodo a uma fonte de alimentação CC com uma voltagem adequada. 

3. Processo eletroquГ­mico

Uma vez que a fonte de alimentação está ligada, os íons metálicos da peça de trabalho (ânodo) se dissolvem no eletrólito e se movem para o cátodo, o que significa remover o material dos pontos altos da superfície. Após continuar o processo por um tempo pré-determinado, resulta em um acabamento polido. A temperatura do polimento eletroquímico varia de 40 para 75 ° C, enquanto o processo pode durar de 1 a 20 minutos.

Vamos ver como a reação química ocorre dentro do tanque com um exemplo de eletropolimento de aço inoxidável com uma solução de H₂SO₄ e cátodo de cobre.

• Na peГ§a de trabalho ou Гўnodo:В  Fe(s) в†’ FeВІвЃє(aq) + 2eвЃ» (dissolução de ferro)
• No cГЎtodo: CuВІвЃє(aq) + 2eвЃ» в†’ Cu(s) (revestimento de cobreВ 

4. PГіs-tratamento

Uma vez que o acabamento desejado for alcançado, remova as peças da configuração de eletrólise e enxágue-as com água morna e um banho alcalino suave para neutralizar a superfície ácida. Você pode usar carbonato de sódio ou amônia. Então, seque-as com ar quente ou no forno antes de conduzir as inspeções de controle de qualidade. 

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Quais materiais podem ser eletropolidos?

Embora o aço inoxidável seja o material mais comum, o polimento de titânio e outros metais duros e ligas podem ser finalizados com um processo de eletropolimento. Ele torna as peças resistentes à corrosão e ao desgaste e também produz limites de grãos finos. 

Eletropolimento de aço inoxidável

O aço inoxidável é o material mais comum usado em eletropolimento. Quase toda liga de aço inoxidável pode ser polida com arranjo eletroquímico adequado. O polimento protege a resistência, dureza e outras propriedades. O eletropolimento do aço inoxidável requer consideração cuidadosa da proporção da mistura de eletrólitos (H₃PO₄ e H₂SO). A razão é que ele é sensível à composição e à temperatura. 

AlumГ­nio:

A superfície de alumínio eletropolida se torna resistente ao desgaste e à corrosão, aumentando ainda mais a durabilidade dos componentes de alumínio. O processo de polimento inclui eletrólitos mais diluídos do que o aço inoxidável. O resultado final da superfície de alumínio após o processamento é um acabamento fosco suave e uniforme, que pode ser aprimorado ainda mais com etapas adicionais. 

TitГўnioВ 

O titânio é um material com alta relação resistência-peso, resistência à corrosão e biocompatibilidade. Suas peças podem ser eletropolidas para atender ao acabamento da superfície e aos rigorosos requisitos da indústria. Em vez de titânio polido com meios mecânicos, o eletropolimento pode ser aplicado para várias aplicações. Então, você pode polir eletroquimicamente o titânio para refinamento de superfície microscópica.

CobreВ 

O cobre e suas ligas são conhecidos por sua condutividade elétrica e térmica, mas essas propriedades são reduzidas após o eletropolimento. Enquanto isso, a eletrólise normalmente envolve ácido fluorídrico (HF) e ácido sulfúrico (H₂SO₄). Consequentemente, o eletropolimento do cobre pode ser usado para aumentar a biocompatibilidade e a resistência à fadiga em certas aplicações.

Outros materiaisВ 

VocГЄ pode polir vГЎrios outros metais e ligas com um processo eletroquГ­mico, incluindo cobalto-cromo, ligas de nГ­quel, latГЈo, etc.

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Quais são as aplicações do eletropolimento?

Grandes opções de materiais são compatíveis com acabamento eletropolido e também podem atingir níveis específicos de textura e rugosidade de superfície. Como razão, uma ampla gama de peças e componentes pode ser finalizada com essa técnica. 

Peça eletropolida

As aplicações variam de componentes automotivos a ferramentas e polimento de matriz. Aqui está a tabela para demonstrar os exemplos de aplicação em diferentes setores.

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Vantagens do eletropolimento

HГЎ muitos benefГ­cios em usar um processo de eletropolimento para finalizar ligas metГЎlicas. Primeiro, a eletrГіlise nГЈo se limita a caracterГ­sticas complexas e intrincadas. NГЈo existe algo como ГЎreas de acesso a ferramentas durante o processo. Em seguida, ele elimina todas as irregularidades, incluindo defeitos microscГіpicos.

• SuperfГ­cie uniforme sem defeitosВ 
• NГЈo se limita a quaisquer caracterГ­sticas geomГ©tricas complexas ou pequenas
• Remoção uniforme de material e estrutura de grГЈo fino
• Aumenta a lisura da superfГ­cie e reduz o coeficiente de atrito
• Proteção contra ambientes agressivos e corrosГЈo
• Melhor resistГЄncia Г  fadiga e ao desgaste
• AparГЄncia estГ©tica atraente
• EconГґmico para volumes pequenos e mГ©dios

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Desvantagens do eletropolimento

Ela também tem algumas limitações ou desvantagens. A superfície eletropolida não consegue atingir suavidade (ou valor de rugosidade) tão alto quanto alguns outros tratamentos de superfície, como polimento e galvanoplastia. Consequentemente, você só pode terminar peças eletricamente condutivas. 

• Como o processo utiliza soluções ГЎcidas, qualquer resГ­duo pode impactar por um longo tempo. Portanto, neutralização e limpeza sГЈo essenciais apГіs o polimento.
• Г‰ uma tГ©cnica relativamente demorada
• Qualquer erro no controle de temperatura, corrente e concentração pode afetar a taxa de remoção de material e a uniformidade do mesmo.
• As superfГ­cies mais ГЎsperas requerem retificação ou polimento mecГўnico antes da aplicação do acabamento eletropolido.

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Como escolher o prestador de serviços de eletropolimento certo?

Como há muitos serviços de eletropolimento online, pode ser confuso escolher uma empresa confiável que possa atender aos seus requisitos de acabamento de superfície. Para isso, primeiro você precisa listar todos os requisitos e procurar os serviços que têm capacidades técnicas para atendê-los. Posteriormente, o prazo de entrega, o custo e a experiência semelhante também precisam ser considerados.

A Boda Г© uma empresa lГ­der no setor de acabamento de superfГ­cies, incluindo polimento mecГўnico e eletropolimento. Nossa moderna fГЎbrica de tratamento de superfГ­cies possui diversos equipamentos de polimento e instrumentos de controle de qualidade. Somos flexГ­veis.

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Key Takeaways:

1. O eletropolimento remove a película fina da superfície do material usando uma reação eletroquímica para remover todos os defeitos e rebarbas.
2. A corrente, voltagem e temperatura corretas sГЈo necessГЎrias para resultados de polimento ideais.
3. O Electropolish pode ser usado em aço inoxidável, cobre, alumínio, titânio e inúmeros outros metais e ligas.
4. Seus benefГ­cios sГЈo Гєteis em indГєstrias como automotiva, aeroespacial, de ferramentas e matrizes, mГ©dica, eletrГґnica, etc.
5. Por fim, considere as capacidades e a experiência das empresas de tratamento de superfície para escolher o prestador de serviços certo.