1.0 Beskrivning
Elektropolering är borttagning av metall från en arbetsstyckes yta med hjälp av en elektrisk ström som leds via en elektrolytlösning. Proceduren utnyttjar det faktum att upphöjda områden på arbetsstyckets yta attraherar mer energi än andra ytor när förhållandena är precis rätt. Som ett resultat kommer mer material att avlägsnas från dessa områden. Arbetsstyckets ytor är släta och glänsande efter elektropolering, vilket bidrar till processens attraktionskraft. Elektropolering tar bort grader och material från alla exponerade ytor om de inte är isolerade eller täckta.
Till skillnad från mekanisk polering kräver elektropolering inga särskilda verktyg. Komponenterna är fästa på den anodiska sidan av en krets, och katodstavar upphängda i lösningen kompletterar kretsarna.
Mekanisk polering, till skillnad från elektropolering, är processen att mekaniskt göra en dels yta slät och glänsande. Mekanisk polering avlägsnar materiallager från metallföremål med hjälp av slipband och slipskivor. Processen som används varierar beroende på källmaterialets skick och önskad finish. Detta är en tidskrävande och inkonsekvent metallbehandlingsprocedur som kräver operatörskontroll.
2.0 Mekanisk poleringsprocess
Slipning, polering och polering är de tre primära faserna i den mekaniska poleringsprocessen, och de utförs vanligtvis i den ordningen. Slipning möjliggör i allmänhet betydligt kraftigare slipning än polering. Polering, liksom polering, är en mycket mer intensiv slipaktivitet.
2.1 Slipning
Slipning används vanligtvis för att färdigställa objekt vars geometri tidigare har fastställts genom andra processer. Slipmaskiner är gjorda för att slipa plana ytor, utvändiga och invändiga cylindrar och konturformer som gängor. För att tillverka konturformer används vanligtvis specialformade hjul med motsatsen till den önskade konturen för att ge projektet. I verktygsrum används slipning också för att forma skärverktygsgeometrier. Slipningens tillämpningar växer och omfattar ytterligare höghastighetsprocesser med hög materialavverkning, utöver dessa klassiska.
Slipning sker på slipskivans omkrets eller yta. Kantslipning är betydligt mindre vanligt än planslipning. För att avlägsna material används en roterande slipskiva med slipande partiklar. En slipskiva består av slipande och klibbiga partiklar. Skivans form och struktur bestäms av bindemedlet, som håller partiklarna samman. De väsentliga egenskaperna hos en slipskiva bestäms av dessa två delar, samt hur de är bildade.
2.2 Polering
Med hjälp av slipkorn kopplade till en höghastighetsroterande polerskiva elimineras repor och grader och ojämna ytor jämnas ut. Skivorna är tillverkade av en mängd olika material, inklusive duk, läder, filt och till och med papper, och är därför mycket anpassningsbara. Slippartiklarna fastnar på skivans omkrets.
Skivan förses med nya kornstorlekar när slipmedlet har slitits ut och förbrukats. Grovpolering görs med kornstorlekar från 20 till 80, finpolering med kornstorlekar från 90 till 120 och finpolering med kornstorlekar över 120.
2.3 Polering
Polering liknar polering till utseendet, men det tjänar ett annat syfte. Polering är en teknik för att skapa glansiga ytor. Poleringsskivor är tillverkade av material som är jämförbara med poleringsskivor som läder, filt och bomull, men de är vanligtvis mjukare. Slipmedlen är extremt fina och är inrymda i en poleringsmassa som tvingas in i skivans yttre yta medan den roterar. Polering, å andra sidan, kräver att slipkornen fäster vid skivytan. Slippartiklar måste fyllas på regelbundet. Polering har historiskt sett gjorts för hand, men maskiner har utvecklats för att automatisera processen. Hastigheten varierar från 2400 till 5200 meter per minut.
2.4 Att beakta vid mekanisk polering
Mekanisk polering ger applikationer med låg och hög renhet en utmärkt ytprofil. Mekanisk polering, å andra sidan, misslyckas inte bara med att ta bort inneslutningar, utan tenderar också att tvinga dem längre in i ytan och till och med förvärra dem genom att försöka plocka upp mer slipande partiklar. Dessutom tar den mekaniska ytbehandlingsprocessen bort föroreningar från komponenter och ger glänsande ytor. Elektropolering, å andra sidan, resulterar i en helt formlös yta. Den avslöjar metallens sanna kristallstruktur utan den deformation som orsakas av kallbearbetning, vilket vanligtvis är synligt när mekaniska ytbehandlingsmetoder används.
3.0 Elektropoleringsprocess
Följande processfaktorer är involverade vid elektropolering:
- Elektrolytlösning.
- Lösningstemperatur.
- Cykeltid.
- elektrisk kontakt
- Strömtäthet.
- Burr-plats.
- Gradtjocklek.
En metalldel kommer att fungera som anod i processen, medan en annan metalldel kommer att fungera som katod. En likströmskälla kopplar samman katoden och anoden. Ett polariserat lager utvecklas på metallarbetsstyckets yta när en elektrisk ström appliceras på det. Metalljoner bildas på metalldelens yta, vilka måste diffundera genom lagret för att skapa metallsalter. Processens ljusgörande och utjämnande effekter påverkas av den polariserade filmens styrka och viskositet.
Utsprången är mer utsatta för elektrolytisk påverkan och har lägre elektrisk resistans än fördjupningarna eftersom beläggningen är tunnare över dem och tjockare över metallfördjupningarna. Ytmaterial löses upp snabbare där filmen är tunnare, såsom över utsprång, än där den är tjockare, såsom i fördjupningar. Metallsalter flödar genom den polymeriserade anodiska plåten och in i elektrolytlösningen, där de antingen löses upp, avsätts på katoden eller fälls ut som slam.
Som ett resultat kan elektropoleringslösningar klassificeras som fullständigt slambildande, halvslambildande eller icke-slambildande.
Grader i djupa hål eller som är maskerade av arbetsstyckets design får eventuellt inte samma mängd "kastkraft" från elektrolyten eller den elektriska verkan som exponerade grader, och kommer därför inte att tas bort om inte kompletterande katoder används för att leverera extra energi till dessa platser. Gropfrätning kan uppstå när fel omständigheter används.
3.1 Att tänka på vid elektropolering
- Arbetsstyckets ytförhållanden
Resultaten av elektropolering kan vara mindre än idealiska på grund av flera ytproblem. Innehåll av metalliska material i metallen, felaktig glödgning, grovkornig yta, otillräcklig kallbearbetning eller överdriven kallbearbetning är några av dessa svårigheter.
- Processkontroller
För att uppnå optimala resultat bör elektropoleringsprocessen regleras och standardiseras. Bristande processkontroller leder till otillräckliga och instabila råvaror. Andra viktiga parametrar, inklusive syrakoncentration, metallinnehåll och tillgång till ren och rippelfri likström, bör kontinuerligt kontrolleras under processen.
3.2 Fördelarna med elektropolering
- Korrosionsbeständigheten förbättras.
Korrosion börjar vid eller nära ytan i alla typer. Ytförhållanden och egenskaper försämras alltid av alla tillverknings- och hanteringsprocesser. Ytföroreningar som fett, smuts, järn och andra metallpartiklar är vanliga under bearbetning, svetsning och tillverkning. Skärning, bearbetning, hantering och polering lämnar järn- och slippartiklar inbäddade i ytan av ett material. Ytföroreningar stör produktionen av rostfritt ståls naturligt förekommande korrosionsbeständiga oxidskikt och är ofta källan till korrosion. Ytmaterial och föroreningar avlägsnas genom elektropolering. Elektropolering används för att avlägsna fritt järn, inneslutningar och inbäddade partiklar från materialets yta.
- Förbättring av ytfinish
Elektropolering avlägsnar ett homogent lager från arbetsstyckets yta och lämnar det rent och fritt från smuts och andra föroreningar. Människohanden används ofta för att polera mekaniska delar. Som ett resultat kunde den inte avlägsna ett jämnt lager från arbetsstycket efteråt.
- Produktvidhäftning minskas,
Elektropolering kan minimera produktvidhäftning och ansamling av föroreningar genom att förbättra mikrofinishen. Minskad vidhäftning kan bidra till att minska produktansamling och förlänga arbetscyklerna avsevärt. Rengöring kan göras på kortare tid och med mindre ansträngning vid behov.
- gradning
Elektropolering används ofta för gradning. Strömtätheten inuti ytprofilen är större vid höga punkter och lägre vid låga punkter under hela elektropoleringsprocessen. Hastigheten för den elektrokemiska reaktionen är exakt proportionell mot strömtätheten. Materialet löses upp snabbare vid de högre punkterna på grund av den högre strömtätheten, vilket tenderar att jämna ut ytan. Elektropolering gradar och polerar samtidigt ytan.
- Utseende
Den resulterande blanka ytan är elektropoleringens mest uppenbara fördel. Metoden för elektropolering är inte mekanisk. Inga instrument är i kontakt med föremålet, vilket innebär att inga riktade poleringslinjer skapas. Efter elektrokemisk behandling har materialet en mikroskopiskt slät och mycket blank yta.
4.0 Att välja mellan elektropolering och mekanisk polering
Mekanisk polering ökar jämnheten hos metallytor eller metallkomponenter genom att eliminera ytjämnheter. Dessutom förbättrar mekanisk polering praktiskt taget alla typer av material, inklusive rostfria stållegeringar, aluminium, metallytor och till och med spegelblanka egenskaper. Mekaniska poleringsprocedurer förbättrar metallkomponenter som har svetsats.
Elektropolering är å andra sidan ett fantastiskt alternativ för borttagning av grader, rengöring av repor och polering. Elektropolering kan också bidra till att förbättra produktionsprocessen om ett stort antal metallföremål kräver en överlägsen ytkvalitet.
Dessutom, om vi har ett mindre antal prototyper är mekanisk polering att föredra framför elektropolering, eftersom kostnaden för elektropolering av en prototyp är mycket högre.
4.1 Slutsats
Varje metalltyp drar nytta av både elektropolering och mekanisk polering.
Båda metoderna hjälper till att dölja repor.
Slutligen producerar mekanisk polering inga farliga kemiska reaktioner och fungerar på både metaller och polymerer.
Elektrolytisk polering förbättrar korrosionsbeständigheten samtidigt som det gör det enklare att polera ett stort antal metalldelar.
Att förstå skillnaderna mellan elektropolering och mekanisk polering kan hjälpa dig att fatta bättre beslut baserat på dina behov och din budget.
