كيفية الاختيار بين التلميع الكهربائي والتلميع الميكانيكي

1.0 المقدمة

التلميع الكهربائي هو إزالة المعدن من سطح قطعة العمل باستخدام تيار كهربائي موجه عبر محلول إلكتروليت. تستفيد هذه العملية من حقيقة أن المناطق المرتفعة من سطح قطعة العمل تجتذب طاقة أكبر من الأسطح الأخرى عندما تكون الظروف مناسبة تمامًا ونتيجة لذلك، سيتم إزالة المزيد من المواد من هذه المناطق. تصبح أسطح قطعة العمل ناعمة ولامعة بعد التلميع الكهربائي، مما يزيد من جاذبية العملية. يزيل التلميع الكهربائي النتوءات والخشب من جميع الأسطح المكشوفة ما لم تكن معزولة أو مغطاة.

على عكس التلميع الميكانيكي، لا يتطلب التلميع الكهربائي أي أدوات خاصة. يتم توصيل المكونات بالجانب الأنودي من الدائرة، وقضبان الكاثود المعلقة في المحلول تكمل الدوائر.

التلميع الميكانيكي، على عكس التلميع الكهربائي، هو عملية جعل سطح القطعة ناعمًا ولامعًا ميكانيكيًا. يزيل التلميع الميكانيكي طبقات من المواد من الأجسام المعدنية باستخدام أحزمة وعجلات كاشطة. تختلف العملية المستخدمة حسب حالة المادة المصدر واللمسة النهائية المطلوبة. هذا إجراء تشطيب معدني يستغرق وقتًا طويلاً وغير متسق ويتطلب تحكم المشغل.

2.0 عملية التلميع الميكانيكية

الطحن والتلميع والتلميع هي المراحل الأساسية الثلاث في عملية التلميع الميكانيكية، وعادةً ما تتم بهذا التسلسل. يسمح الطحن بشكل عام بإجراء كشط أقوى بكثير من التلميع. التلميع، مثل التلميع، هو نشاط كشط أكثر كثافة.

2.1 طحن

يُستخدم الطحن عادة لإكمال الأشياء التي تم تحديد هندستها مسبقًا بواسطة عمليات أخرى. تصنع آلات الطحن لطحن الأسطح المسطحة والأسطوانات الخارجية والداخلية والأشكال الكنتورية مثل الخيوط. لتصنيع الأشكال الكنتورية، تُستخدم بشكل شائع عجلات ذات أشكال خاصة مع عكس الكفاف المطلوب لنقلها إلى المشروع. في غرف الأدوات، يتم استخدام الطحن أيضًا لتشكيل الأشكال الهندسية لأدوات القطع. تنمو تطبيقات Grinding لتشمل عمليات إضافية عالية السرعة وعالية إزالة المواد، بالإضافة إلى تلك العمليات الكلاسيكية.

تتم عملية الطحن على محيط عجلة الطحن أو وجهها. وطحن الحواف أقل شيوعًا بشكل كبير من طحن الوجه. ولإزالة المواد، يتم استخدام عجلة طحن دوارة تحتوي على جزيئات كاشطة. وتتكون عجلة الطحن من جزيئات كاشطة ولزجة. ويتم تحديد شكل وبنية العجلة من خلال المادة الرابطة، التي تحافظ على الجزيئات معًا. ويتم تحديد الخصائص الأساسية لعجلة الطحن من خلال هذين الجزأين، بالإضافة إلى كيفية تشكيلهما.

2.2 تلميع

باستخدام حبيبات كاشطة مرتبطة بعجلة تلميع دوارة عالية السرعة، يزيل التلميع الخدوش والنتوءات وينعم الأسطح غير المستوية. العجلات مصنوعة من مجموعة متنوعة من المواد، بما في ذلك القماش، والجلد، واللباد، وحتى الورق، وبالتالي فهي قابلة للتكيف بدرجة كبيرة. تلتصق الجزيئات الكاشطة بمحيط العجلة.

يتم تزويد العجلة بحبيبات جديدة عندما تتآكل المواد الكاشطة وتستخدم. يتم إجراء التلميع الخشن بمستويات حبيبات تتراوح من 20 إلى 80، ويتم التلميع النهائي بمستويات حبيبات تتراوح من 90 إلى 120، والتشطيب الناعم بمستويات حبيبات تتجاوز 120.

2.3 التلميع

يشبه التلميع التلميع في المظهر، لكنه يخدم غرضًا مختلفًا. التلميع هو تقنية لإنشاء أسطح لامعة. تصنع عجلات التلميع من مواد مماثلة لعجلات التلميع مثل الجلد واللباد والقطن، لكنها عادة ما تكون أكثر نعومة. المواد الكاشطة دقيقة للغاية وموجودة في مركب تلميع يتم إدخاله في السطح الخارجي للعجلة أثناء دورانها. من ناحية أخرى، يتطلب التلميع أن تكون حبيبات المواد الكاشطة ملتصقة بسطح العجلة. يجب تجديد جزيئات المواد الكاشطة بشكل منتظم. كان التلميع يتم تاريخيًا يدويًا، ومع ذلك تم تطوير الآلات لأتمتة العملية. تتراوح السرعة من 2400 إلى 5200 متر في الدقيقة.

2.4 اعتبارات التلميع الميكانيكية

إن التلميع الميكانيكي يمنح التطبيقات ذات النقاء المنخفض والعالي مظهرًا سطحيًا ممتازًا. من ناحية أخرى، لا يفشل التلميع الميكانيكي في إزالة الشوائب فحسب، بل يميل أيضًا إلى دفعها إلى عمق أكبر في السطح وحتى تفاقمها من خلال السعي لالتقاط المزيد من الجزيئات الكاشطة. علاوة على ذلك، تعمل عملية التشطيب الميكانيكي على إزالة الشوائب من المكونات وتوفر أسطحًا لامعة. من ناحية أخرى، يؤدي التلميع الكهربائي إلى سطح خالٍ تمامًا من الملامح. إنه يكشف عن البنية البلورية الحقيقية للمعدن دون التشوه الناجم عن العمل البارد، والذي يكون مرئيًا عادةً عند استخدام طرق التشطيب الميكانيكية.

3.0 عملية التلميع الكهربائي

عوامل العملية التالية تشارك في الطلاء الكهربائي:

• محلول المنحل بالكهرباء.
• درجة حرارة الحل.
• دورة الزمن.
• الاتصال الكهربائي
• كثافة التيار.
• موقع لدغ.
• سمك لدغ.

سيعمل جزء معدني كأنود في هذه العملية، بينما سيعمل جزء معدني آخر ككاثود. يربط مصدر طاقة التيار المستمر الكاثود والأنود معًا. تتطور طبقة مستقطبة على سطح قطعة العمل المعدنية عند تطبيق تيار كهربائي عليها. تتشكل أيونات معدنية على سطح الجزء المعدني، والتي يجب أن تنتشر عبر الطبقة لتكوين أملاح معدنية. تتأثر تأثيرات التفتيح والتسوية في هذه العملية بقوة الفيلم المستقطب ودرجة لزوجته.

تكون النتوءات أكثر تعرضًا للتحليل الكهربائي ولها مقاومة كهربائية أقل من المنخفضات لأن الطلاء يكون أرق عليها وأكثر سمكًا فوق المنخفضات المعدنية. تذوب المادة السطحية بسرعة أكبر عندما يكون الفيلم أرق، مثل النتوءات، مقارنة بالمكان الذي يكون فيه أكثر سمكًا، كما هو الحال في المنخفضات. تتدفق الأملاح المعدنية عبر الصفيحة الأنودية المتبلمرة إلى محلول الإلكتروليت، حيث إما تذوب أو تترسب على الكاثود أو تترسب كحمأة.

ونتيجة لذلك، يمكن تصنيف المحاليل الكهربائية على أنها حمأة كاملة، أو شبه حمأة، أو غير حمأة.

قد لا تتعرض النتوءات الموجودة في الثقوب العميقة أو التي تم إخفاؤها بسبب تصميم قطعة العمل لنفس مقدار "قوة القذف" من الإلكتروليت أو العمل الكهربائي مثل النتوءات المكشوفة، وبالتالي لن يتم إزالتها إلا إذا تم استخدام الكاثودات التكميلية لتوصيل طاقة إضافية إلى هذه المواقع. يمكن أن يحدث التآكل عند استخدام الظروف الخاطئة.

3.1 اعتبارات للتلميع الكهربائي

• ظروف سطح قطعة العمل

قد تكون نتائج التلميع الكهربائي أقل من المثالية بسبب العديد من المشاكل السطحية. يعد المحتوى المعدني في المعدن، أو التلدين غير المناسب، أو السطح ذو الحبيبات الكبيرة، أو تقليل البرودة غير الكافي، أو العمل البارد المفرط، بعضًا من هذه الصعوبات.

• ضوابط العملية

لتحقيق أفضل النتائج، ينبغي تنظيم عملية التلميع الكهربائي وتوحيدها. تنشأ السلع غير الكافية وغير المستقرة من عدم وجود ضوابط للعمليات. يجب فحص المعلمات الحاسمة الأخرى، بما في ذلك تركيز الحمض، والمحتوى المعدني، وإمدادات طاقة التيار المستمر النظيفة الخالية من التموج، بشكل مستمر أثناء العملية.

3.2 فوائد التلميع الكهربائي

• تم تحسين مقاومة التآكل.

يبدأ التآكل عند السطح أو بالقرب منه في جميع الأنواع. تتدهور دائمًا ظروف السطح وخصائصه بسبب جميع عمليات التصنيع والمناولة. تعد الشوائب السطحية مثل الشحوم والأوساخ والحديد والجسيمات المعدنية الأخرى شائعة أثناء التشغيل الآلي واللحام والتصنيع. تترك عمليات القطع والتشغيل الآلي والمناولة والتلميع جزيئات الحديد والمواد الكاشطة مدفونة في سطح المادة. تتداخل الملوثات السطحية مع إنتاج طبقة أكسيد مقاومة للتآكل تحدث بشكل طبيعي في الفولاذ المقاوم للصدأ وغالبًا ما تكون مصدرًا للتآكل. تتم إزالة المواد السطحية والشوائب عن طريق التلميع الكهربائي. يستخدم التلميع الكهربائي لإزالة الحديد الحر والشوائب والجسيمات المدفونة من سطح المادة.

• تعزيز الانتهاء من السطح

تعمل عملية التلميع الكهربائي على إزالة طبقة متجانسة من سطح قطعة العمل، مما يجعلها نظيفة وخالية من الأوساخ والمواد الملوثة الأخرى. تُستخدم اليد البشرية بشكل متكرر لتلميع الأجزاء الميكانيكية. ونتيجة لذلك، لم تتمكن من إزالة طبقة موحدة من قطعة العمل لاحقًا.

• يتم تقليل التصاق المنتج،

يمكن للتلميع الكهربائي أن يقلل من التصاق المنتج وتراكم الملوثات عن طريق تحسين اللمسة النهائية الدقيقة. يمكن أن يساعد انخفاض الالتصاق في تقليل تراكم المنتج وإطالة دورات العمل بشكل كبير. يمكن أن يتم التنظيف في وقت أقل وبجهد أقل عند الضرورة.

• إزالة الأزيز

يستخدم التلميع الكهربائي عادة لإزالة الأزيز. تكون الكثافة الحالية داخل المظهر الجانبي للسطح أكبر عند النقاط العالية وأقل عند النقاط المنخفضة طوال عملية التلميع الكهربائي. يتناسب معدل التفاعل الكهروكيميائي تمامًا مع كثافة التيار. تذوب المادة بشكل أسرع عند النقاط الأعلى بسبب كثافة التيار الأكبر، والتي تميل إلى تسوية السطح. يؤدي التلميع الكهربائي إلى إزالة نتوءات السطح وتلميعه في نفس الوقت.

• مظهر

إن السطح اللامع الناتج هو الفائدة الأكثر وضوحًا للتلميع الكهربائي. إن طريقة التلميع الكهربائي ليست ميكانيكية. لا توجد أدوات على اتصال بالعنصر، وبالتالي لا يتم إنشاء خطوط تلميع موجهة. بعد المعالجة الكهروكيميائية، يكون للمادة سطح أملس للغاية ولامع للغاية.

4.0 الاختيار بين التلميع الكهربائي والتلميع الميكانيكي

يزيد التلميع الميكانيكي من نعومة الأسطح المعدنية أو المكونات المعدنية عن طريق القضاء على خشونة السطح. علاوة على ذلك، يعمل التلميع الميكانيكي على تحسين كل أنواع المواد تقريبًا، بما في ذلك سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم والأسطح المعدنية وحتى جودة المرآة. تعمل إجراءات التلميع الميكانيكية على تحسين المكونات المعدنية التي تم لحامها

من ناحية أخرى، يعد التلميع الكهربائي خيارًا رائعًا لإزالة النتوءات وتنظيف الخدوش والتلميع. يمكن أن يساعد التلميع الكهربائي أيضًا في تحسين عملية الإنتاج إذا كان عدد كبير من العناصر المعدنية يتطلب جودة سطح فائقة.

علاوة على ذلك، إذا كان لدينا عدد أقل من النماذج الأولية، يُفضل التلميع الميكانيكي على التلميع الكهربائي، لأن تكلفة التلميع الكهربائي للنموذج الأولي تكون أعلى بكثير.

4.1 الخاتمة

يستفيد كل نوع من المعادن من التلميع الكهربائي والتلميع الميكانيكي.

كلتا الطريقتين تساعدان في إخفاء الخدوش.

وأخيرًا، لا ينتج عن التلميع الميكانيكي أي تفاعلات كيميائية خطرة ويعمل على كل من المعادن والبوليمرات.

يعمل التلميع الكهربائي على تحسين مقاومة التآكل مع تسهيل تلميع عدد كبير من الأجزاء المعدنية.

يمكن أن يساعدك فهم الفروق بين التلميع الكهربائي والتلميع الميكانيكي في اتخاذ خيارات أفضل بناءً على احتياجاتك وميزانيتك.