1.0 Вступ
Електрополірування — це видалення металу з поверхні заготовки за допомогою електричного струму, що пропускається через розчин електроліту. У цій процедурі використовується той факт, що підвищені ділянки поверхні заготовки притягують більше енергії, ніж інші поверхні, коли умови належні. У результаті з цих областей буде видалено більше матеріалу. Після електрополірування поверхні заготовок гладкі та блискучі, що додає процесу привабливості. Електрополірування видаляє задирки та припаси з усіх відкритих поверхонь, якщо вони не ізольовані або покриті.
На відміну від механічного полірування, електрополірування не потребує спеціальних інструментів. Компоненти прикріплені до анодної сторони ланцюга, а катодні стрижні, підвішені в розчині, завершують ланцюги.
Механічне полірування, на відміну від електрополірування, є процесом механічного додання гладкості та блиску поверхні деталей. Механічне полірування видаляє шари матеріалу з металевих предметів за допомогою абразивних стрічок і кругів. Використовуваний процес залежить від стану вихідного матеріалу та бажаної обробки. . Це трудомістка і непослідовна процедура фінішної обробки металу, яка вимагає контролю оператора.
2.0 Процес механічного полірування
Шліфування, полірування та полірування є трьома основними етапами процесу механічного полірування, і вони зазвичай виконуються в такій послідовності. Загалом шліфування забезпечує значно сильніше стирання, ніж полірування. Полірування, як і полірування, є набагато більш інтенсивною абразивною діяльністю.
2.1 Шліфування
Шліфування зазвичай використовується для завершення об’єктів, геометрія яких була попередньо встановлена іншими процесами. Шліфувальні верстати призначені для шліфування плоских поверхонь, зовнішніх і внутрішніх циліндрів, а також контурних форм, наприклад різьби. Для виготовлення контурних форм зазвичай використовуються коліщатка спеціальної форми, протилежні бажаному контуру для додання проекту. В інструментальних приміщеннях шліфування також використовується для формування геометрії ріжучого інструменту. Застосування шліфування зростає, щоб включити додаткові високошвидкісні процеси з великим видаленням матеріалу, на додаток до цих класичних.
Шліфування відбувається по периметру або поверхні шліфувального круга. Шліфування кромок зустрічається значно рідше, ніж торцеве. Для видалення матеріалу використовується обертовий шліфувальний круг з абразивними частинками. Шліфувальний круг складається з абразивних і липких частинок. Форма та структура колеса визначаються сполучною речовиною, яка утримує частинки разом. Основні властивості шліфувального круга визначаються цими двома частинами, а також тим, як вони утворені.
2.2 Полірування
Використовуючи абразивні зерна, пов’язані з високошвидкісним обертовим полірувальним кругом, полірування усуває подряпини та задирки та згладжує нерівні поверхні. Колеса виготовлені з різноманітних матеріалів, включаючи полотно, шкіру, повсть і навіть папір, і тому дуже адаптивні. Частинки абразиву прилипають до периметра круга.
Коло забезпечується новим зерном, коли абразиви зношені та використані. Грубе полірування виконується з зернистістю від 20 до 80, фінішне полірування з зернистістю від 90 до 120, а тонке фінішне – з зернистістю понад 120.
2.3 Полірування
Полірування зовні нагадує полірування, але має іншу мету. Полірування - це техніка для створення блискучих поверхонь. Шліфувальні круги виготовлені з матеріалів, подібних до полірувальних кругів, таких як шкіра, повсть і бавовна, але зазвичай вони м’якші. Абразив надзвичайно дрібний і міститься в полірувальній суміші, яка вдавлюється в зовнішню поверхню колеса, коли воно обертається. З іншого боку, полірування вимагає прикріплення абразивних частинок до поверхні колеса. Абразивні частинки необхідно регулярно поповнювати. Історично полірування виконувалося вручну, однак були розроблені машини для автоматизації процесу. Швидкість коливається від 2400 до 5200 метрів за хвилину.
2.4 Механічне полірування
Механічне полірування дає застосуванням низької та високої чистоти чудовий профіль поверхні. Механічне полірування, з іншого боку, не тільки не видаляє вкраплення, але також має тенденцію просовувати їх глибше в поверхню та навіть посилює їх, намагаючись зібрати більше абразивних частинок. Крім того, процес механічної обробки видаляє забруднення з компонентів і забезпечує сяючі поверхні. З іншого боку, електрополірування призводить до абсолютно безвиразної поверхні. Він розкриває справжню кристалічну структуру металу без деформації, спричиненої холодною обробкою, яка зазвичай помітна, коли використовуються механічні методи обробки.
3.0 Процес електрополірування
При електрополіруванні беруть участь наступні технологічні фактори:
- Розчин електроліту.
- Температура розчину.
- Час циклу.
- електричний контакт
- Щільність струму.
- Розташування задирки.
- Товщина задирок.
Металева частина буде виконувати роль анода в процесі, тоді як інша металева частина буде діяти як катод. Джерело живлення постійного струму з’єднує катод і анод разом. При застосуванні до неї електричного струму на поверхні металевої заготовки утворюється поляризований шар. На поверхні металевої частини утворюються іони металу, які повинні дифундувати крізь шар, утворюючи металеві солі. Ефект освітлення та вирівнювання процесу залежить від міцності та в’язкості поляризованої плівки.
Виступи більше піддаються електролітичній дії та мають менший електричний опір, ніж западини, оскільки покриття на них тонше, а металеві западини товщі. Поверхневий матеріал розчиняється швидше там, де плівка тонша, наприклад, над виступами, ніж там, де вона товща, наприклад, у западинах. Солі металу протікають через полімеризований анодний лист і потрапляють у розчин електроліту, де вони або розчиняються, осідають на катоді, або випадають у вигляді осаду.
У результаті розчини для електрополірування можна класифікувати як повністю шламові, напівшламові та нешламові.
Задирки в глибоких отворах або замасковані конструкцією деталі можуть не отримувати такої ж кількості «викидної сили» від електроліту чи електричної дії, як відкриті задирки, і тому не будуть видалені, якщо не використовувати додаткові катоди для доставки додаткової енергії в ці місця. Пітинг може статися, коли використовуються неправильні обставини.
3.1 Міркування щодо електрополірування
- Стан поверхні заготовки
Результати електрополірування можуть бути не ідеальними через кілька проблем із поверхнею. Вміст металу в металі, неправильний відпал, крупнозерниста поверхня, недостатнє холодне відновлення або надмірна холодна обробка є одними з цих труднощів.
- Управління процесами
Для досягнення оптимальних результатів процес електрополірування повинен бути регламентованим і стандартизованим. Неадекватні та нестабільні товари з’являються через відсутність контролю процесу. Інші важливі параметри, в тому числі концентрація кислоти, вміст металу та подача чистого живлення постійного струму без пульсацій, слід постійно перевіряти під час процесу.
3.2 Переваги електрополірування
- Покращена стійкість до корозії.
Корозія починається на поверхні або поблизу неї в усіх типах. Умови та характеристики поверхні завжди погіршуються під час усіх процесів виготовлення та транспортування. Поверхневі забруднення, такі як жир, бруд, залізо та інші металеві частинки, є звичайним явищем під час механічної обробки, зварювання та виготовлення. Різання, механічна обробка, транспортування та полірування залишають частинки заліза та абразиву, вбудовані в поверхню матеріалу. Поверхневі забруднювачі перешкоджають утворенню природного стійкого до корозії оксидного шару нержавіючої сталі та часто є джерелом корозії. Поверхневий матеріал і забруднення видаляються електрополіруванням. Електрополірування використовується для видалення вільного заліза, включень і вбудованих частинок з поверхні матеріалу.
- Покращення обробки поверхні
Електрополірування видаляє однорідний шар з поверхні заготовки, залишаючи її чистою та вільною від бруду та інших забруднень. . Людська рука часто використовується для полірування механічних частин. У результаті згодом не вдалося зняти форму із заготовки.
- Знижується адгезія продукту,
Електрополірування може мінімізувати прилипання продукту та накопичення забруднювачів шляхом покращення мікрофінішного покриття. Зменшення адгезії може допомогти зменшити накопичення продукту та значно подовжити робочі цикли. При необхідності очищення можна виконати за менший час і з меншими зусиллями.
- Deburring
Електрополірування зазвичай використовується для зняття задирок. Щільність струму всередині профілю поверхні більша у високих точках і нижча в низьких точках протягом усього процесу електрополірування. Швидкість електрохімічної реакції точно пропорційна густині струму. Матеріал розчиняється швидше у вищих точках через більшу щільність струму, яка прагне вирівняти поверхню. Електрополірування одночасно знімає задирки та полірує поверхню.
- Зовнішній вигляд
Отримана блискуча поверхня є найбільш очевидною перевагою електрополірування. Спосіб електрополірування не є механічним. Ніякі інструменти не торкаються виробу, тому не утворюються спрямовані полірувальні лінії. Після електрохімічної обробки матеріал має мікроскопічно гладку та дуже блискучу поверхню.
4.0 Вибір між електрополіруванням і механічним поліруванням
Механічне полірування підвищує гладкість металевих поверхонь або металевих компонентів шляхом усунення шорсткості поверхні. Крім того, механічне полірування покращує практично всі види матеріалів, включаючи сплави нержавіючої сталі, алюміній, металеві поверхні та навіть якість дзеркал. Процедури механічного полірування покращують металеві компоненти, які були зварені
Електрополірування, з іншого боку, є фантастичним варіантом для видалення задирок, очищення подряпин і полірування. Електрополірування також може допомогти покращити виробничий процес, якщо велика кількість металевих предметів вимагає високої якості поверхні.
Крім того, якщо ми маємо меншу кількість прототипів, механічне полірування є кращим перед електрополіруванням, тому що вартість електрополірування прототипу набагато вища.
Висновок 4.1
Кожен тип металу виграє як від електрополірування, так і від механічного полірування.
Обидва способи допомагають приховати подряпини.
Нарешті, механічне полірування не викликає небезпечних хімічних реакцій і діє як на метали, так і на полімери.
Електролітичне полірування підвищує стійкість до корозії, а також полегшує полірування великої кількості металевих частин.
Розуміння відмінностей між електрополіруванням і механічним поліруванням може допомогти вам зробити кращі варіанти відповідно до ваших потреб і бюджету.
