Что такое электрополировка? Подробное объяснение

«Электрополировка сглаживает и осветляет металлические поверхности, выборочно удаляя материал на микроскопическом уровне. Она повышает коррозионную стойкость, уменьшает шероховатость поверхности и улучшает эстетику внешнего вида»

Отделка поверхности имеет важное значение в обрабатывающей промышленности. Такие свойства поверхности, как уровень шероховатости, коэффициент трения и однородность, напрямую влияют на производительность и функциональность, тогда как внешний вид поверхности важен с точки зрения эстетической красоты. Полировка поверхности это метод тонкой отделки, который позволяет получить чистые, гладкие и бездефектные поверхности. Вы можете применять полировку механическими и электрическими способами. Механическая полировка использует последовательное шлифование абразивом с размером зерна от низкого до высокого. С другой стороны, электрополировка включает в себя процесс электролиза для удаления дефектов и неровностей с поверхности заготовки.

В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое электрополировка. Она проведет вас по принципу работы, преимуществам, недостаткам и сферам применения.

Что такое электропокрытие?

Электрополировка означает получение очищенной (часто зеркальной) поверхности путем удаления небольшого слоя материала с поверхности с помощью процесса электролиза, толщина которого варьируется от От 0.0003 до 0.0007 дюймов (От 0.072 до 175 мм) В зависимости от приложенного тока и времени обработки, электрохимический процесс удаляет микроскопические дефекты, заусенцы, неровности и другие недостатки, делая поверхность блестящей, чистой и гладкой. Он может повысить исходное качество или гладкость более чем на 50%. При этом достигается определенный диапазон шероховатости.

В основном применяется в металлургии. процесс полировки, поскольку этот электрохимический метод хорошо подходит для проводящих металлов, таких как нержавеющая сталь, медь, алюминий, титан и латунь.

Кроме того, электрохимическая полировка также полезна для защиты от условий эксплуатации и внешней среды. При воздействии влаги полированная поверхность действует как барьер. Следовательно, она также подходит для любых последующих работ. процесс отделки поверхностиЕсли вам необходимо улучшить качество и внешний вид, например, с помощью гальванического покрытия, порошковой покраски, обычной покраски и т. д.

Как работает электрополировка?

Как уже упоминалось, электрополировка — это электрохимический процесс отделки поверхности. Рабочий механизм основан на принципе электролиза. Он заключается в том, что положительно заряженные ионы металла мигрируют от анода к отрицательно заряженному катоду, способствуя равномерному удалению материала с анода и осаждению на катоде. 

Механизм электрополировки 

В процессе электрополировки заготовки используются в качестве анода (прикрепленного к стеллажной конструкции внутри электролизной ванны). В то же время другие металлы с высокой проводимостью используются в качестве катодов. Здесь металл катода притягивает ионы металла с поверхности заготовки, удаляя слой микроскопических заусенцев, внедренных частиц и острых кромок.  

В таблице ниже показаны общие компоненты электрополировки;

Пошаговый процесс электрополировки

Далее, пошаговая обработка не так проста, как кажется. Она включает в себя ряд этапов от очистки поверхности до последующего погружения.

1. Подготовка поверхности

Во-первых, поверхность заготовок-основ должна быть тщательно очищена от излишней шероховатости, мусора, масел, смазок и других загрязнений. В противном случае сильное загрязнение может повлиять на такие параметры качества, как однородность и уровень шероховатости.

Вот процесс подготовки поверхности к электрополировке;

• Механические абразивы: Более высокая шероховатость поверхности может потребовать механической очистки, например шлифования, для подготовки поверхности.

• Обезжиривание: Для удаления органических загрязнений используйте обезжиривающие растворы, такие как щелочной очиститель или ультразвуковая очистка, а затем промойте поверхность, чтобы удалить остатки чистящего средства.
• Маринование: При необходимости используйте травильные средства, такие как соляная кислота или фирменный травильный раствор, чтобы удалить ржавчину и окислы. Затем снова промойте.

2.Установка гальванопокрытия

Затем установите заготовку и катод в электролизный бак. Часто конструкция стойки удерживает несколько рабочих деталей. Между тем, используйте раствор электролита, чтобы погрузить их, в основном, смесь кислотных растворов. Вам также необходимо подключить стойку и катод к источнику постоянного тока с подходящим напряжением. 

3. Электрохимический процесс

После включения питания ионы металла из заготовки (анода) растворяются в электролите и перемещаются к катоду, что означает удаление материала из верхних точек поверхности. После продолжения процесса в течение заданного времени получается полированная поверхность. Температура электрохимической полировки колеблется от 40 до 75 ° C, тогда как сам процесс может длиться от 1 до 20 минут.

Давайте рассмотрим, как происходит химическая реакция внутри резервуара на примере электрополировки нержавеющей стали раствором H₂SO₄ и медным катодом.

• На заготовке или аноде:  Fe(тв) → Fe²⁺(водн.) + 2e⁻ (Растворение железа)
• На катоде: Cu²⁺(водн.) + 2e⁻ → Cu(s) (Меднение 

4. Пост-обработка

После достижения желаемого результата извлеките детали из электролизной установки и промойте их теплой водой и слабым щелочным раствором, чтобы нейтрализовать кислотную поверхность. Можно использовать карбонат натрия или аммиак. Затем высушите их теплым воздухом или в духовке перед проведением инспекций по контролю качества. 

Какие материалы можно подвергать электрополировке?

Хотя нержавеющая сталь является наиболее распространенным материалом, полировка титана и других твердых металлов и сплавов может быть завершена с помощью процесса электрополировки. Это делает детали коррозионно-стойкими и износостойкими, а также создает тонкие границы зерен. 

Электрополировка нержавеющей стали

Нержавеющая сталь является наиболее распространенным материалом, используемым в электрополировке. Почти любой нержавеющий сплав можно полировать с помощью подходящей электрохимической установки. Полировка защищает прочность, твердость и другие свойства. Электрополировка нержавеющей стали требует тщательного рассмотрения соотношения электролитов в смеси (H₃PO₄ и H₂SO). Причина в том, что она чувствительна к составу и температуре. 

алюминий

Электрополированная алюминиевая поверхность становится износостойкой и устойчивой к коррозии, что еще больше увеличивает долговечность алюминиевых компонентов. Процесс полировки включает более разбавленные электролиты, чем нержавеющая сталь. Конечный результат алюминиевой поверхности после обработки — гладкая и однородная матовая отделка, которую можно дополнительно улучшить с помощью дополнительных этапов. 

Титан 

Титан — материал с высоким отношением прочности к весу, коррозионной стойкостью и биосовместимостью. Его детали можно подвергать электрополировке для соответствия отделке поверхности и строгим отраслевым требованиям. Вместо польский титан с механическими средствами электрополировка может применяться для различных целей. Так, вы можете электрохимически полировать титан для микроскопической очистки поверхности.

Медь 

Медь и ее сплавы известны своей электро- и теплопроводностью, но эти свойства снижаются после электрополировки. Между тем, электролиз обычно включает плавиковую кислоту (HF) и серную кислоту (H₂SO₄). Следовательно, электрополировка меди может использоваться для повышения биосовместимости и усталостной прочности в определенных областях применения.

Другие материалы 

Электрохимическим способом можно полировать и другие металлы и сплавы, включая кобальт-хром, никелевые сплавы, латунь и т. д.

Каковы области применения электрополировки?

Большие варианты материалов совместимы с электрополировкой, и они также могут достигать определенной текстуры поверхности и уровней шероховатости. По этой причине широкий спектр деталей и компонентов может быть обработан с помощью этой техники. 

Электрополированная деталь

Области применения простираются от автомобильных компонентов до инструментов и полировка штампа. Ниже представлена ​​таблица, демонстрирующая примеры применения в различных секторах.

Преимущества электрополировки

Использование электрополировки для отделки металлических сплавов имеет множество преимуществ. Во-первых, электролиз не ограничивается сложными и замысловатыми деталями. В ходе процесса не существует такого понятия, как зоны доступа к инструменту. Во-вторых, он устраняет все неровности, включая микроскопические дефекты.

• Однородная поверхность без дефектов 
• Он не ограничивается какими-либо сложными или мелкими геометрическими объектами.
• Равномерный съем материала и мелкозернистая структура
• Повышает гладкость поверхности и снижает коэффициент трения.
• Защита от агрессивных сред и коррозии
• Лучшая усталостная стойкость и износостойкость
• Привлекательный эстетичный внешний вид
• Экономичность для малых и средних объемов

Недостатки электрополировки

У него также есть некоторые ограничения или недостатки. Электрополированная поверхность не может достичь такой же гладкости (или шероховатости), как некоторые другие виды обработки поверхности, такие как полировка и гальванопокрытие. Следовательно, вы можете отделывать только электропроводящие детали. 

• Поскольку в процессе используются кислотные растворы, любой остаток может оказывать воздействие в течение длительного времени. Поэтому нейтрализация и очистка необходимы после полировки.
• Это относительно трудоемкий метод.
• Любая ошибка в контроле температуры, тока и концентрации может повлиять на скорость и равномерность удаления материала.
• Более грубые поверхности требуют механической шлифовки или полировки перед нанесением электрополировального покрытия.

Как выбрать подходящего поставщика услуг электрополировки?

Поскольку существует множество онлайн-услуг по электрополировке, может быть сложно выбрать надежную компанию, которая может удовлетворить ваши требования к отделке поверхности. Для этого вам сначала нужно перечислить все требования и найти услуги, которые имеют технические возможности для их удовлетворения. Затем следует также учесть время выполнения, стоимость и аналогичный опыт.

Boda — ведущая компания в области обработки поверхностей, включая механическую и электрополировку. Наш современный цех обработки поверхностей оснащен многочисленным полировальным оборудованием и приборами контроля качества. Мы отличаемся гибкостью.

Обладая более чем десятилетним опытом в производстве и обработке поверхностей, мы помогаем клиентам удовлетворить самые точные требования к качеству поверхности. Запросите ценовое предложение у нас. услуги полировки прямо сейчас

Ключевые выводы:

1. Электрополировка удаляет тонкую пленку с поверхности материала с помощью электрохимической реакции, устраняя все дефекты и заусенцы.
2. Для достижения оптимальных результатов полировки необходимы правильный ток, напряжение и температура.
3. Электрополировку можно использовать для нержавеющей стали, меди, алюминия, титана и других многочисленных металлов и сплавов.
4. Его преимущества полезны в таких отраслях, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, производство инструментов и штампов, медицина, электроника и т. д.
5. Наконец, рассмотрите возможности и опыт компаний, занимающихся обработкой поверхностей, чтобы выбрать подходящего поставщика услуг.