1.0 Įvadas
Elektropoliravimas – tai metalo pašalinimas nuo ruošinio paviršiaus naudojant elektros srovę, nukreiptą per elektrolito tirpalą. Procedūros metu pasinaudojama tuo, kad iškilusios ruošinio paviršiaus sritys, esant tinkamoms sąlygoms, pritraukia daugiau energijos nei kiti paviršiai. Dėl to iš šių sričių bus pašalinama daugiau medžiagos. Po elektropoliravimo ruošinio paviršiai yra lygūs ir blizgūs, o tai padidina proceso patrauklumą. Elektropoliravimo metu nuo visų atvirų paviršių pašalinamos šerpetojančios dalelės ir atraižos, nebent jie būtų izoliuoti arba padengti.
Skirtingai nuo mechaninio poliravimo, elektropoliravimui nereikia jokių specialių įrankių. Komponentai pritvirtinami prie grandinės anodinės pusės, o tirpale pakabinti katodo strypai užbaigia grandinę.
Mechaninis poliravimas, priešingai nei elektropoliravimas, yra detalės paviršiaus mechaninio lyginimo ir blizginimo procesas. Mechaninio poliravimo metu nuo metalinių objektų pašalinami medžiagos sluoksniai naudojant abrazyvines juostas ir diskus. Naudojamas procesas skiriasi priklausomai nuo žaliavos būklės ir norimo rezultato. Tai daug laiko reikalaujanti ir nenuosekli metalo apdailos procedūra, kuriai reikalinga operatoriaus kontrolė.
2.0 Mechaninis poliravimo procesas
Šlifavimas, poliravimas ir poliravimas yra trys pagrindiniai mechaninio poliravimo proceso etapai, ir jie paprastai atliekami tokia seka. Šlifavimas paprastai leidžia atlikti žymiai stipresnį šlifavimą nei poliravimas. Poliravimas, kaip ir poliravimas, yra daug intensyvesnis šlifavimo procesas.
2.1 Šlifavimas
Šlifavimas dažniausiai naudojamas objektams, kurių geometrija anksčiau buvo nustatyta kitais procesais, užbaigti. Šlifavimo staklės skirtos plokščių paviršių, išorinių ir vidinių cilindrų bei kontūrų formų, tokių kaip sriegiai, šlifavimui. Kontūrų formoms gaminti dažniausiai naudojami specialios formos diskai, kurių kontūras yra priešingas norimam, kad būtų suteiktas projektui. Įrankių patalpose šlifavimas taip pat naudojamas pjovimo įrankių geometrijai formuoti. Šlifavimo pritaikymas plečiasi, įtraukiant papildomus didelės spartos, didelio medžiagos šalinimo procesus, be šių klasikinių.
Šlifavimas atliekamas šlifavimo disko perimetru arba paviršiumi. Briaunų šlifavimas yra žymiai retesnis nei paviršiaus šlifavimas. Medžiagai pašalinti naudojamas besisukantis šlifavimo ratas su abrazyvinėmis dalelėmis. Šlifavimo ratas sudarytas iš abrazyvinių ir lipnių dalelių. Disko formą ir struktūrą lemia rišamoji medžiaga, kuri laiko daleles kartu. Pagrindines šlifavimo disko savybes lemia šios dvi dalys, taip pat ir tai, kaip jos suformuotos.
2.2 Poliravimas
Naudojant abrazyvinius grūdelius, sujungtus su dideliu greičiu besisukančiu poliravimo disku, poliravimas pašalina įbrėžimus ir šerpetojančius paviršius bei išlygina nelygius paviršius. Diskai pagaminti iš įvairių medžiagų, įskaitant drobę, odą, veltinį ir net popierių, todėl yra labai lankstūs. Abrazyvinės dalelės prilimpa prie disko perimetro.
Kai abrazyvai susidėvi ir yra visiškai panaudoti, diskas papildomas naujais grūdėtumo abrazyvais. Grubus poliravimas atliekamas naudojant 20–80 grūdėtumo abrazyvus, baigiamasis poliravimas – naudojant 90–120 grūdėtumo abrazyvus, o detalusis poliravimas – naudojant didesnį nei 120 grūdėtumo abrazyvus.
2.3 Poliravimas
Poliravimas savo išvaizda primena poliravimą, tačiau jo paskirtis kitokia. Poliravimas – tai technika, skirta blizgantiems paviršiams sukurti. Poliravimo diskai gaminami iš panašių medžiagų kaip ir poliravimo diskai, tokių kaip oda, veltinis ir medvilnė, tačiau jos paprastai yra minkštesnės. Abrazyvai yra itin smulkūs ir yra poliravimo mišinyje, kuris įspaudžiamas į disko išorinį paviršių jam besisukant. Kita vertus, poliravimui reikia, kad abrazyviniai grūdeliai būtų pritvirtinti prie disko paviršiaus. Abrazyvines daleles reikia reguliariai papildyti. Tradiciškai poliravimas buvo atliekamas rankomis, tačiau buvo sukurtos mašinos, kurios automatizuoja šį procesą. Greitis svyruoja nuo 2400 iki 5200 metrų per minutę.
2.4 Mechaninio poliravimo aspektai
Mechaninis poliravimas suteikia mažo ir didelio grynumo konstrukcijoms puikų paviršiaus profilį. Kita vertus, mechaninis poliravimas ne tik nepašalina intarpų, bet ir linkęs juos giliau įstumti į paviršių ir netgi juos pablogina, bandydamas sugerti daugiau abrazyvinių dalelių. Be to, mechaninio apdailos procesas pašalina priemaišas iš komponentų ir suteikia blizgančius paviršius. Kita vertus, elektropoliravimas suteikia visiškai beformį paviršių. Jis atskleidžia tikrąją metalo kristalinę struktūrą be deformacijos, kurią sukelia šaltasis apdirbimas, kuris paprastai matomas naudojant mechaninius apdailos metodus.
3.0 Elektropoliravimo procesas
Elektropoliravimo procese dalyvauja šie proceso veiksniai:
- Elektrolito tirpalas.
- Tirpalo temperatūra.
- Pasivažinėjimo dviračiu laikas.
- elektrinis kontaktas
- Srovės tankis.
- Burro vieta.
- Šlifavimo storis.
Proceso metu metalinė dalis atliks anodo funkciją, o kita metalinė detalė – katodo funkciją. Nuolatinės srovės maitinimo šaltinis sujungia katodą ir anodą. Ant metalinio ruošinio paviršiaus susidaro poliarizuotas sluoksnis, kai jam taikoma elektros srovė. Ant metalinės detalės paviršiaus susidaro metalo jonai, kurie turi prasiskverbti per sluoksnį ir sudaryti metalo druskas. Proceso skaistinimo ir lyginimo efektams įtakos turi poliarizuotos plėvelės stiprumas ir klampumas.
Iškyšos yra labiau veikiamos elektrolizės ir turi mažesnę elektrinę varžą nei įdubimai, nes danga virš jų yra plonesnė, o virš metalinių įdubimų – storesnė. Paviršiaus medžiaga greičiau ištirpsta ten, kur plėvelė plonesnė, pavyzdžiui, virš iškyšų, nei ten, kur ji storesnė, pavyzdžiui, įdubimuose. Metalų druskos teka per polimerizuotą anodinį lakštą ir patenka į elektrolito tirpalą, kur jos arba ištirpsta, nusėda ant katodo, arba nusėda kaip nuosėdos.
Todėl elektropoliravimo tirpalus galima klasifikuoti kaip visiško nuosėdų susidarymo, dalinio nuosėdų susidarymo arba nenusėdų susidarymo.
Giliose skylėse esančios arba ruošinio konstrukcijos paslėptos atplaišos gali negauti tokios pačios „metimo jėgos“ iš elektrolito ar elektros poveikio kaip atviros atplaišos, todėl jų nebus galima pašalinti, nebent bus naudojami papildomi katodai, kurie šioms vietoms tiektų papildomą energiją. Įdubimai gali atsirasti esant netinkamoms aplinkybėms.
3.1 Elektropoliravimo aspektai
- Ruošinio paviršiaus sąlygos
Elektropoliravimo rezultatai gali būti ne tokie idealūs dėl kelių paviršiaus problemų. Kai kurie iš šių sunkumų yra antmetalio kiekis metale, netinkamas atkaitinimas, stambiagrūdis paviršius, nepakankama šaltoji redukcija arba per didelis šaltasis apdirbimas.
- Proceso valdymas
Norint pasiekti optimalių rezultatų, elektropoliravimo procesas turėtų būti reguliuojamas ir standartizuotas. Dėl proceso kontrolės stokos atsiranda netinkamų ir nestabilių rezultatų. Proceso metu turėtų būti nuolat tikrinami kiti svarbūs parametrai, įskaitant rūgšties koncentraciją, metalo kiekį ir švarios, nepulsuojančios nuolatinės srovės tiekimą.
3.2 Elektropoliravimo privalumai
- Pagerėjęs atsparumas korozijai.
Korozija prasideda visų tipų paviršiuje arba šalia jo. Paviršiaus būklė ir savybės visada blogėja dėl visų gamybos ir tvarkymo procesų. Paviršiaus priemaišos, tokios kaip riebalai, nešvarumai, geležis ir kitos metalo dalelės, yra įprastos apdirbimo, suvirinimo ir gamybos metu. Pjaunant, apdirbant, tvarkant ir poliruojant, geležies ir abrazyvinės dalelės lieka medžiagos paviršiuje. Paviršiaus teršalai trukdo natūraliai susidaryti nerūdijančio plieno korozijai atspariam oksido sluoksniui ir dažnai yra korozijos šaltinis. Paviršiaus medžiaga ir priemaišos pašalinamos elektropoliruojant. Elektropoliravimas naudojamas laisvai geležiai, intarpams ir įterptoms dalelėms pašalinti iš medžiagos paviršiaus.
- Paviršiaus apdailos pagerinimas
Elektropoliravimo metu nuo ruošinio paviršiaus pašalinamas homogeninis sluoksnis, todėl jis tampa švarus ir be nešvarumų bei kitų teršalų. Žmogaus ranka dažnai naudojama mechaninėms dalims poliruoti. Dėl to vėliau nebuvo įmanoma pašalinti vienodo sluoksnio nuo ruošinio.
- Sumažintas produkto sukibimas,
Elektropoliravimas gali sumažinti produkto prilipimą ir teršalų kaupimąsi, pagerindamas mikroapdailą. Sumažintas sukibimas gali padėti sumažinti produkto kaupimąsi ir žymiai pailginti darbo ciklus. Valymą galima atlikti greičiau ir įdedant mažiau pastangų, kai to reikia.
- šerpetų pašalinimas
Elektropoliravimas dažniausiai naudojamas šerpetojimui šalinti. Elektropoliravimo proceso metu srovės tankis paviršiaus profilio viduje yra didesnis aukščiausiuose taškuose ir mažesnis žemuose taškuose. Elektrocheminės reakcijos greitis yra tiksliai proporcingas srovės tankiui. Medžiaga greičiau tirpsta aukštesniuose taškuose dėl didesnio srovės tankio, kuris linkęs išlyginti paviršių. Elektropoliravimas vienu metu šalina šerpetojimus ir poliruoja paviršių.
- Išvaizda
Gautas blizgus paviršius yra akivaizdžiausias elektropoliravimo privalumas. Elektropoliravimo metodas nėra mechaninis. Su gaminiu nesiliečia jokie instrumentai, todėl nesukuriamos kryptingos poliravimo linijos. Po elektrocheminio apdorojimo medžiaga turi mikroskopiškai lygų ir labai blizgantį paviršių.
4.0 Elektropoliravimo ir mechaninio poliravimo pasirinkimas
Mechaninis poliravimas padidina metalinių paviršių ar metalinių komponentų lygumą, pašalindamas paviršiaus šiurkštumą. Be to, mechaninis poliravimas pagerina praktiškai visų rūšių medžiagų, įskaitant nerūdijančio plieno lydinius, aliuminį, metalinius paviršius ir net veidrodines savybes, savybes. Mechaninio poliravimo procedūros pagerina suvirintų metalinių komponentų savybes.
Kita vertus, elektropoliravimas yra puikus pasirinkimas šerpetojimui šalinti, įbrėžimams valyti ir poliruoti. Elektropoliravimas taip pat gali padėti pagerinti gamybos procesą, jei dideliam kiekiui metalinių gaminių reikalinga aukščiausia paviršiaus kokybė.
Be to, jei turime mažesnį prototipų skaičių, mechaninis poliravimas yra geresnis nei elektropoliravimas, nes prototipo elektropoliravimo kaina yra daug didesnė.
4.1 Išvada
Kiekvienas metalo tipas yra atsparus tiek elektropoliravimui, tiek mechaniniam poliravimui.
Abu metodai padeda paslėpti įbrėžimus.
Galiausiai, mechaninis poliravimas nesukelia jokių pavojingų cheminių reakcijų ir veikia tiek metalus, tiek polimerus.
Elektrolitinis poliravimas pagerina atsparumą korozijai ir kartu palengvina daugelio metalinių dalių poliravimą.
Elektropoliravimo ir mechaninio poliravimo skirtumų supratimas gali padėti jums išsirinkti geresnius variantus pagal savo poreikius ir biudžetą.
