Stellen Sie sich vor, Sie verwandeln stumpfe, leblose Metalloberflächen in glänzende, polierte Meisterwerke. Das ist die Magie des elektrolytischen Polierens, einer Technik, bei der elektrischer Strom verwendet wird, um Metall auf mikroskopischer Ebene aufzulösen und so ultraglatte und glänzende Oberflächen zu erzeugen. Dieser Artikel befasst sich mit den Grundsätzen, Vorteilen und der erforderlichen Ausrüstung für das elektrolytische Polieren und bietet Einblicke in die Verbesserung der Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. Entdecken Sie die Wissenschaft, die hinter dem perfekten Metallglanz steckt, und erfahren Sie, wie dieses Verfahren die Qualität und Effizienz Ihrer Metallbearbeitungsprojekte revolutionieren kann.
Elektrolytisches Polieren ist ein Verfahren, bei dem das zu polierende Werkstück als Anode und ein unlösliches Metall als Kathode dient und beide gleichzeitig in ein elektrolytisches Bad getaucht werden.
Mit Gleichstrom wird die Anode selektiv aufgelöst, wodurch der Glanz der Werkstückoberfläche erhöht wird.
Es gibt weltweit viele Diskussionen über das zugrundeliegende Prinzip des elektrolytischen Polierens, wobei die allgemein anerkannte Erklärung die Membrantheorie ist.
Nach dieser Theorie bilden die Metallionen, die sich vom Werkstück lösen, eine Phosphatschicht auf der Oberfläche des Werkstücks, indem sie sich mit der Phosphorsäure in der Polierflüssigkeit verbinden.
Diese Membran ist an hervorstehenden Stellen dünner und an vertieften Stellen dicker. Da die Stromdichte an den Vorsprüngen höher ist, lösen sie sich schnell auf. Durch den Fluss der Membran wird die unebene Oberfläche allmählich geglättet.
(1) Gleichmäßige Farbe und gleichmäßiger Glanz innen und außen, der dauerhaft ist; selbst unerreichbare Vertiefungen können geglättet werden.
(2) Hohe Produktionseffizienz und niedrige Kosten.
(3) Verbesserte Korrosionsbeständigkeit der Werkstückoberfläche, geeignet für alle Edelstahlmaterialien.
Es kann zwischen einer zweiphasigen 220-V- und einer dreiphasigen 380-V-Stromversorgung gewählt werden.
Die Anforderungen an die Wellenform der Stromquelle in elektrolytisches Polieren nicht zu streng sind. Es können siliziumgesteuerte Gleichrichter oder Hochfrequenz-Gleichrichter verwendet werden.
Wenn die Betriebsspannung unter 6 V fällt, verlangsamt sich die Poliergeschwindigkeit und die Helligkeit ist unzureichend.
Strom des Gleichrichters: Wird auf der Grundlage der Größe des Werkstücks des Kunden bestimmt.
Die Zelle kann aus verschweißten Hart-Polyvinylchlorid-Platten (PVC) hergestellt werden.
Sie ist mit drei Elektrodenstäben ausgestattet, wobei der bewegliche Anodenstab in der Mitte mit der Anode der Stromversorgung (oder dem Pluspol) und die Kathodenstäbe auf beiden Seiten mit der Kathode der Stromversorgung (Minuspol) verbunden sind.
① Quarz-Heizrohre oder Titan Heizungsrohre können zum Heizen verwendet werden.
② Schlangenrohre können zur Kühlung verwendet werden, was auch das Heizen erleichtern kann.
Titan-Armaturen werden wegen ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit und langen Lebensdauer bevorzugt, und sie beeinträchtigen die Badlösung nicht.
Es ist ratsam, die Verwendung von Kupfervorrichtungen zu vermeiden, da Kupferionen eine schlecht haftende Kupferschicht auf der Oberfläche von rostfreiem Stahl ablagern können, die die Polierqualität beeinträchtigen kann.
Freigelegte Kupferteile können mit PVC-Kleber in eine Folie eingebrannt und die Isolierfolie an den Kontaktstellen abgekratzt werden.
Als Kathodenmaterial können Bleibleche und als Anodenmaterial Kupfer verwendet werden. Das Verhältnis von Anode zu Kathode sollte zwischen 1:2 liegen. Der optimale Abstand zwischen Kathode und Anode sollte 10-30 Zentimeter betragen.
Gegenwärtig wird das elektrolytische Polieren hauptsächlich für die Oberflächenaufhellung von Werkstücken aus nichtrostendem Stahl verwendet. Werkstücke aus nichtrostendem Stahl können in die Serien 200, 300 und 400 eingeteilt werden, die jeweils eine spezifische elektrolytische Polierlösung erfordern.
So muss beispielsweise für nichtrostenden Stahl der Serie 200 die Formel der Serie 200 verwendet werden, die nicht an die Serien 300 oder 400 der nichtrostenden Stähle angepasst werden kann.
Dies war im Inland schon immer ein großes Problem, da einige Hersteller Werkstücke aus Verbundwerkstoffen verwenden, die Materialien der Serien 200, 300 und 400 aus nichtrostendem Stahl enthalten.
Im Dezember 2007 entwickelte ein leitender Ingenieur des Weihai Yunqing Chemical Development Institute einen Universalelektrolyten für rostfreien Stahl.
Dieser Elektrolyt ist für alle Arten von rostfreiem Stahl geeignet. Er vereint alle Vorteile des ursprünglichen Elektrolyten mit dem optimalen spezifischen Gewicht und erreicht einen spiegelnden Glanz.
Es hat auch neue Vorteile, wie die Verbesserung der ursprünglichen Helligkeit, die Reduzierung der Stromdichte um die Hälfte, die Einsparung von 50% an Stromkosten bei der Produktion und die Verlängerung der Lebensdauer um 40%. Dieser Elektrolyt war schon immer führend in der heimischen Technologie.
Elektrolytische Polierverfahren: Entfetten - Waschen mit Wasser - Entrosten - Waschen mit Wasser - Elektrolytisches Polieren - Waschen mit Wasser - Neutralisieren - Waschen mit Wasser - Verpacken
Zu den wichtigsten Arten von elektrolytischen Polierlösungen, die derzeit in der Produktion verwendet werden, gehören:
1. Polierlösung, bestehend aus Schwefelsäure, Phosphorsäure und Chromsäureanhydrid;
2. Polierlösung, bestehend aus Schwefelsäure und Zitronensäure;
3. Gemischte Polierlösung aus Schwefelsäure, Phosphorsäure, Fluorwasserstoffsäure und Glycerin oder ähnlichen Verbindungen.
Elektrochemisches Polieren von Stahlteilen
1. Einfluss der Materialart: Es gibt viele Arten von Stahl Materialien, und für verschiedene Stähle sollten unterschiedliche Polierlösungen verwendet werden.
2. Einfluss der verschiedenen Faktoren: Phosphorsäure ist der Hauptbestandteil der Polierlösung. Das von ihr gebildete Phosphat haftet an der Anodenoberfläche und spielt beim Poliervorgang eine wichtige Rolle. Schwefelsäure kann die Poliergeschwindigkeit erhöhen, aber der Gehalt darf nicht zu hoch sein, um Korrosion zu vermeiden. Chromsäureanhydrid kann die Polierwirkung verbessern und die Oberfläche glänzend machen.
Die Stromdichte hat einen großen Einfluss auf die Qualität des Polierens. Für verschiedene Lösungen sollten unterschiedliche Stromdichten verwendet werden. Ist die Stromdichte zu niedrig, ist der Einebnungseffekt schlecht, und ist sie zu hoch, führt sie zu Überkorrosion. Die Temperatur hat einen gewissen Einfluss auf die Qualität des Polierens, ist aber nicht der wichtigste Faktor.
3. Vorsichtsmaßnahmen für den Betrieb:
(1) Die neu hergestellte Lösung sollte einer Elektrifizierungsbehandlung unter der Bedingung einer großen Kathodenfläche (die Kathodenfläche ist um ein Vielfaches größer als die Anodenfläche) unterzogen werden, so dass ein Teil des sechswertigen Chroms reduziert wird. Wenn die Menge des dreiwertigen Chroms während der Verwendung zu stark ansteigt, ist das Gegenteil der Fall, d. h. die Elektrifizierungsbehandlung wird unter der Bedingung einer großen Anode und einer kleinen Kathode durchgeführt.
(2) Messen Sie häufig die Dichte der Lösung und fügen Sie rechtzeitig Wasser hinzu oder konzentrieren Sie die Lösung durch Erhitzen. Der Gehalt an Phosphorsäure, Schwefelsäure, Chromsäureanhydrid und dreiwertigem Chrom in der Lösung sollte regelmäßig analysiert und angepasst werden.
(3) Während des Gebrauchs steigt der Gehalt des in der Anode gelösten Eisens allmählich an. Wenn der Gehalt an Eisen (berechnet als Fe2O3) 7-8% erreicht, sollte die Lösung teilweise oder vollständig ersetzt werden.
(4) Zubereitung: Zunächst Phosphorsäure und Schwefelsäure mischen, Chromsäureanhydrid in Wasser auflösen, dann die gemischte Säurelösung in die wässrige Chromsäureanhydridlösung gießen und diese auf 80°C erhitzen. Langsam und unter ständigem Rühren Gelatine zugeben (die Reaktion ist zu diesem Zeitpunkt intensiv). Nach Beendigung der Reaktion (etwa 1 Stunde später) färbt sich die Lösung gleichmäßig grün.
Elektrolytisches Polieren von Metallen
Für das elektrolytische Polieren von Kupfer und seinen Legierungen werden in der Regel phosphorsaure Elektrolyte verwendet. Für Aluminium und seine Legierungen wird eine Lösung mit Phosphorsäure, Schwefelsäure und Chromsäure zum elektrolytischen Polieren verwendet.
Das elektrolytische Polieren von Aluminium und seinen Legierungen wird in der Produktion in großem Umfang eingesetzt. Wenn die polierten Teile einer kurzen Nachbehandlung unterzogen werden, können sie nicht nur ein glattes und glänzendes Aussehen erhalten, sondern es kann sich auch ein vollständiger Oxidationsfilm bilden, der ihre Korrosionsbeständigkeit erhöht und ihren Oberflächenglanz für lange Zeit erhält.
Für die Zubereitungsmethode der Lösung kann man sich auf den entsprechenden Inhalt über das elektrolytische Polieren von Stahlteilen beziehen.
Wenn der Aluminiumgehalt in der Lösung 5% übersteigt, sollte ein teilweiser oder vollständiger Austausch der Lösung in Betracht gezogen werden. Wenn der Chloridionengehalt 1% übersteigt, kann es leicht zu Punktkorrosion an der Oberfläche der Teile kommen. Der Chloridionengehalt des Wassers, das für die Herstellung der Lösung verwendet wird, sollte weniger als 80 mg/L betragen.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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