1.0 Introduction
Le polissage électrolytique consiste à retirer du métal de la surface d'une pièce à l'aide d'un courant électrique acheminé via une solution électrolytique. La procédure exploite le fait que les zones surélevées de la surface de la pièce attirent plus d'énergie que les autres surfaces lorsque les conditions sont réunies. Par conséquent, davantage de matière sera retirée de ces zones. Les surfaces des pièces sont lisses et brillantes après le polissage électrolytique, ce qui ajoute à l'attrait du procédé. Le polissage électrolytique élimine les bavures et les résidus de toutes les surfaces exposées, à moins qu'elles ne soient isolées ou recouvertes.
Contrairement au polissage mécanique, l’électropolissage ne nécessite aucun outil particulier. Les composants sont fixés du côté anodique d'un circuit et des tiges cathodiques suspendues dans la solution complètent les circuits.
Le polissage mécanique, par opposition au polissage électrolytique, est le processus qui consiste à rendre la surface d'une pièce lisse et brillante mécaniquement. Le polissage mécanique élimine les couches de matériau des objets métalliques à l'aide de bandes et de meules abrasives. Le processus utilisé varie en fonction de l'état du matériau source et de la finition souhaitée. Il s'agit d'une procédure de finition des métaux longue et irrégulière qui nécessite le contrôle de l'opérateur.
2.0 Processus de polissage mécanique
Le meulage, le polissage et le polissage sont les trois phases principales du processus de polissage mécanique, et ils sont généralement effectués dans cet ordre. Le meulage, en général, permet une abrasion beaucoup plus puissante que le polissage. Le polissage, comme le polissage, est une activité abrasive beaucoup plus intense.
2.1 Meulage
Le meulage est généralement utilisé pour compléter des objets dont la géométrie a été préalablement établie par d'autres procédés. Les rectifieuses sont conçues pour meuler des surfaces planes, des cylindres externes et internes et des formes de contour telles que des filetages. Pour fabriquer des formes de contour, des roues de forme spéciale avec l'opposé du contour souhaité à conférer au projet sont couramment utilisées. Dans les ateliers d’outillage, le meulage est également utilisé pour façonner la géométrie des outils de coupe. Les applications du meulage se développent pour intégrer des processus supplémentaires à grande vitesse et à enlèvement de matière élevé, en plus de ces processus classiques.
Le meulage s'effectue sur le pourtour ou la face de la meule. Le meulage des bords est nettement moins courant que le meulage des faces. Pour enlever la matière, on utilise une meule rotative avec des particules abrasives. Une meule est composée de particules abrasives et collantes. La forme et la structure de la meule sont déterminées par la substance de liaison qui maintient les particules ensemble. Les propriétés essentielles d'une meule sont déterminées par ces deux parties, ainsi que par la façon dont elles sont formées.
2.2 Polissage
Grâce à des grains abrasifs liés à une meule de polissage rotative à grande vitesse, le polissage élimine les rayures et les bavures et lisse les surfaces inégales. Les roues sont faites de divers matériaux, notamment de la toile, du cuir, du feutre et même du papier, et sont donc hautement adaptables. Les particules abrasives adhèrent au périmètre de la meule.
La meule est dotée de nouveaux grains lorsque les abrasifs sont usés et épuisés. Le polissage grossier est effectué avec des niveaux de grain allant de 20 à 80, le polissage de finition avec des niveaux de grain allant de 90 à 120 et la finition fine avec des niveaux de grain au-delà de 120.
2.3 Polissage
Le lustrage ressemble au polissage en apparence, mais il a un but différent. Le lustrage est une technique permettant de créer des surfaces brillantes. Les meules de lustrage sont fabriquées à partir de matériaux comparables à ceux des meules de polissage, comme le cuir, le feutre et le coton, mais elles sont généralement plus douces. Les abrasifs sont extrêmement fins et sont logés dans un composé de lustrage qui est forcé dans la surface extérieure de la meule pendant qu'elle tourne. Le polissage, en revanche, nécessite que les grains abrasifs soient fixés à la surface de la meule. Les particules abrasives doivent être renouvelées régulièrement. Le lustrage a toujours été effectué à la main, mais des machines ont été développées pour automatiser le processus. La vitesse varie de 2400 5200 à XNUMX XNUMX mètres par minute.
2.4 Considérations relatives au polissage mécanique
Le polissage mécanique confère aux applications de faible et de haute pureté un excellent profil de surface. Le polissage mécanique, en revanche, non seulement ne parvient pas à éliminer les inclusions, mais a également tendance à les forcer à pénétrer davantage dans la surface et même à les aggraver en cherchant à capter davantage de particules abrasives. De plus, le processus de finition mécanique élimine les impuretés des composants et offre des surfaces brillantes. L'électropolissage, en revanche, produit une surface complètement sans relief. Il révèle la véritable structure cristalline du métal sans la déformation induite par le travail à froid, qui est généralement visible lorsque des méthodes de finition mécanique sont utilisées.
3.0 Processus d'électropolissage
Les facteurs de processus suivants sont impliqués dans l’électropolissage :
- Solution d'électrolyte.
- Température de la solution.
- Temps d'un cycle.
- contact électrique
- La densité actuelle.
- Emplacement de la bavure.
- Épaisseur des bavures.
Une partie métallique fait office d'anode dans le processus, tandis qu'une autre partie métallique fait office de cathode. Une alimentation CC relie la cathode et l'anode. Une couche polarisée se développe à la surface de la pièce métallique lorsqu'un courant électrique lui est appliqué. Des ions métalliques se forment à la surface de la pièce métallique, qui doivent diffuser à travers la couche pour créer des sels métalliques. Les effets de brillance et de nivellement du processus sont influencés par la résistance et la viscosité du film polarisé.
Les saillies sont plus exposées à l'action électrolytique et ont une résistance électrique plus faible que les dépressions car le revêtement est plus fin sur elles et plus épais sur les dépressions métalliques. Le matériau de surface se dissout plus rapidement là où le film est plus fin, comme sur les projections, que là où il est plus épais, comme dans les dépressions. Les sels métalliques s'écoulent à travers la feuille anodique polymérisée et dans la solution électrolytique, où ils sont soit dissous, déposés sur la cathode, soit précipités sous forme de boue.
En conséquence, les solutions d’électropolissage peuvent être classées en boues complètes, semi-boues ou sans boues.
Les bavures dans les trous profonds ou masquées par la conception de la pièce ne peuvent pas bénéficier de la même quantité de « force de projection » de l'électrolyte ou de l'action électrique que les bavures exposées, et ne seront donc pas éliminées à moins que des cathodes supplémentaires ne soient utilisées pour fournir une énergie supplémentaire à ces endroits. Des piqûres peuvent se produire lorsque les mauvaises circonstances sont utilisées.
3.1 Considérations relatives à l'électropolissage
- Conditions de surface de la pièce
Les résultats de l’électropolissage peuvent être loin d’être idéaux en raison de plusieurs problèmes de surface. La teneur en métal dans le métal, un recuit inapproprié, une surface à gros grains, une réduction à froid insuffisante ou un écrouissage excessif sont quelques-unes de ces difficultés.
- Contrôles de processus
Pour obtenir des résultats optimaux, le processus d’électropolissage doit être réglementé et standardisé. Des produits inadéquats et instables résultent d’un manque de contrôle des processus. D'autres paramètres cruciaux, notamment la concentration d'acide, la teneur en métaux et l'alimentation en courant continu propre et sans ondulation, doivent être vérifiés en permanence pendant le processus.
3.2 Les avantages de l'électropolissage
- La résistance à la corrosion est améliorée.
La corrosion commence à la surface ou à proximité de la surface dans tous les types. Les conditions et les caractéristiques de surface sont toujours dégradées par tous les processus de fabrication et de manutention. Les impuretés de surface telles que la graisse, la saleté, le fer et d'autres particules métalliques sont courantes pendant l'usinage, le soudage et la fabrication. La découpe, l'usinage, la manutention et le polissage laissent du fer et des particules abrasives incrustées dans la surface d'un matériau. Les contaminants de surface interfèrent avec la production de la couche d'oxyde résistante à la corrosion naturelle de l'acier inoxydable et sont souvent la source de corrosion. Le matériau de surface et les impuretés sont éliminés par électropolissage. L'électropolissage est utilisé pour éliminer le fer libre, les inclusions et les particules incrustées de la surface du matériau.
- Amélioration de la finition de surface
L'électropolissage consiste à retirer une couche homogène de la surface de la pièce, la laissant propre et exempte de saleté et d'autres contaminants. La main humaine est fréquemment utilisée pour polir les pièces mécaniques. Par conséquent, elle n'était pas en mesure de retirer une couche uniforme de la pièce par la suite.
- L'adhérence du produit est réduite,
L'électropolissage peut minimiser l'adhérence du produit et l'accumulation de contaminants en améliorant la microfinition. Une adhérence réduite peut aider à réduire l’accumulation de produit et à prolonger considérablement les cycles d’utilisation. Le nettoyage peut être effectué plus rapidement et avec moins d'effort lorsque cela est nécessaire.
- Ebavurage
L'électropolissage est couramment utilisé pour l'ébavurage. La densité de courant à l’intérieur du profil de surface est plus grande aux points hauts et plus faible aux points bas tout au long du processus d’électropolissage. La vitesse de la réaction électrochimique est exactement proportionnelle à la densité de courant. Le matériau se dissout plus rapidement aux points les plus élevés en raison de la plus grande densité de courant, qui tend à niveler la surface. L'électropolissage ébavure et polit simultanément la surface.
- lustrée
La surface brillante qui en résulte est l'avantage le plus évident du polissage électrolytique. La méthode de polissage électrolytique n'est pas mécanique. Aucun instrument n'est en contact avec l'objet, ce qui évite la création de lignes de polissage dirigées. Après le traitement électrochimique, le matériau présente une surface microscopiquement lisse et très brillante.
4.0 Choisir entre l'électropolissage et le polissage mécanique
Le polissage mécanique augmente la douceur des surfaces métalliques ou des composants métalliques en éliminant la rugosité de la surface. De plus, le polissage mécanique améliore pratiquement tous les types de matériaux, y compris les alliages d'acier inoxydable, l'aluminium, les surfaces métalliques et même les qualités des miroirs. Les procédures de polissage mécanique améliorent les composants métalliques soudés
L’électropolissage, en revanche, est une option fantastique pour l’élimination des bavures, le nettoyage des rayures et le polissage. L'électropolissage peut également contribuer à améliorer le processus de production si un grand nombre d'articles métalliques nécessitent une qualité de surface supérieure.
De plus, si nous disposons d’un plus petit nombre de prototypes, le polissage mécanique est préféré à l’électropolissage, car le coût de l’électropolissage d’un prototype est beaucoup plus élevé.
Conclusion 4.1
Chaque type de métal bénéficie à la fois d’un électropolissage et d’un polissage mécanique.
Les deux méthodes aident à dissimuler les rayures.
Enfin, le polissage mécanique ne produit aucune réaction chimique dangereuse et fonctionne aussi bien sur les métaux que sur les polymères.
Le polissage électrolytique améliore la résistance à la corrosion tout en facilitant le polissage d’un grand nombre de pièces métalliques.
Comprendre les distinctions entre l'électropolissage et le polissage mécanique peut vous aider à faire de meilleures options en fonction de vos besoins et de votre budget.
