Imagine transformar superfícies metálicas baças e sem vida em obras-primas brilhantes e polidas. Esta é a magia do polimento eletrolítico, uma técnica que utiliza a corrente eléctrica para dissolver o metal a níveis microscópicos, criando acabamentos ultra-suaves e brilhantes. Este artigo aprofunda os princípios, as vantagens e o equipamento necessário para o polimento eletrolítico, oferecendo uma perspetiva de como este aumenta a durabilidade e a resistência à corrosão. Descubra a ciência por detrás da obtenção do brilho metálico perfeito e saiba como este processo pode revolucionar a qualidade e a eficiência dos seus projectos de metalurgia.
O polimento eletrolítico é um processo em que a peça a polir actua como ânodo, um metal insolúvel actua como cátodo e ambos são simultaneamente imersos num banho eletrolítico.
A corrente contínua é aplicada para dissolver seletivamente o ânodo, aumentando assim o brilho da superfície da peça de trabalho.
Há muito debate em todo o mundo sobre o princípio subjacente ao polimento eletrolítico, sendo a explicação comummente reconhecida a Teoria da Membrana.
De acordo com esta teoria, os iões metálicos que se desprendem da peça de trabalho formam uma camada de película de fosfato na superfície da peça de trabalho, combinando-se com o ácido fosfórico no líquido de polimento.
Esta membrana é mais fina nas zonas salientes e mais espessa nos pontos mais recuados. Uma vez que a densidade da corrente é maior nas saliências, estas dissolvem-se rapidamente. Com o fluxo da membrana, a superfície irregular é gradualmente alisada.
(1) Cor e brilho uniformes por dentro e por fora, o que é durável; mesmo as reentrâncias inacessíveis podem ser alisadas.
(2) Elevada eficiência de produção e baixo custo.
(3) Maior resistência à corrosão da superfície da peça de trabalho, adequada para todos os materiais de aço inoxidável.
Pode optar-se por uma alimentação eléctrica bifásica de 220V ou trifásica de 380V.
Os requisitos para a forma de onda da fonte de alimentação em polimento eletrolítico não são demasiado rigorosos. Podem ser utilizados rectificadores controlados por silício ou rectificadores de alta frequência.
Se a tensão de funcionamento descer abaixo dos 6V, a velocidade de polimento abranda e o brilho é insuficiente.
Corrente do retificador: Determinada com base no tamanho da peça de trabalho do cliente.
A célula pode ser fabricada a partir de placas rígidas soldadas de policloreto de vinilo (PVC).
Está equipado com três hastes de eléctrodos, com a haste do ânodo móvel no centro, ligada ao ânodo da fonte de alimentação (ou pólo positivo), e as hastes do cátodo de cada lado, ligadas ao cátodo da fonte de alimentação (pólo negativo).
① Tubos de aquecimento de quartzo ou titânio os tubos de aquecimento podem ser utilizados para o aquecimento.
② Os tubos em serpentina podem ser utilizados para arrefecimento, o que também pode facilitar o aquecimento.
Os acessórios de titânio são preferidos devido à sua elevada resistência à corrosão e longa duração, e não afectam a solução de banho.
É aconselhável evitar a utilização de acessórios de cobre, uma vez que os iões de cobre podem depositar uma camada de cobre pouco aderente na superfície do aço inoxidável, o que pode afetar a qualidade do polimento.
As partes de cobre expostas podem ser cozidas numa película com cola de PVC e a película isolante pode ser raspada nos pontos de contacto.
As folhas de chumbo podem ser utilizadas como material catódico, enquanto o cobre pode ser utilizado como material anódico. O rácio entre o ânodo e o cátodo deve ser de 1:2. A distância ideal entre o cátodo e o ânodo deve ser de 10-30 centímetros.
Atualmente, o polimento eletrolítico é utilizado principalmente para o abrilhantamento da superfície de peças de aço inoxidável. As peças de aço inoxidável podem ser divididas em materiais das séries 200, 300 e 400, cada um exigindo uma solução específica de polimento eletrolítico.
Por exemplo, o aço inoxidável da série 200 deve utilizar a fórmula da série 200, que não pode ser adaptada às séries 300 ou 400 de materiais de aço inoxidável.
Este tem sido sempre um grande problema a nível nacional, uma vez que alguns fabricantes utilizam peças compostas que incluem materiais das séries 200, 300 e 400 de aço inoxidável.
Em dezembro de 2007, um engenheiro sénior do Weihai Yunqing Chemical Development Institute desenvolveu um eletrólito universal para aço inoxidável.
Este eletrólito é adequado para todos os tipos de aço inoxidável. Integra todas as vantagens do eletrólito original, com a gravidade específica ideal, e atinge um brilho espelhado.
Apresenta também novas vantagens, como o aumento do brilho original, a redução da densidade da corrente para metade, a poupança de 50% nos custos de eletricidade durante a produção e o prolongamento da vida útil em 40%. Este eletrólito tem estado sempre na vanguarda da tecnologia nacional.
Eletrolítico Processo de polimento: Desengorduramento - Lavagem com água - Remoção de ferrugem - Lavagem com água - Polimento eletrolítico - Lavagem com água - Neutralização - Lavagem com água - Embalagem
Os principais tipos de soluções de polimento eletrolítico atualmente utilizados na produção incluem
1. Solução de polimento composta por ácido sulfúrico, ácido fosfórico e anidrido crómico;
2. Solução de polimento composta por ácido sulfúrico e ácido cítrico;
3. Solução mista de polimento composta de ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido fluorídrico e glicerol ou compostos similares.
Polimento eletroquímico de peças de aço
1. Influência do tipo de material: Existem muitos tipos de aço materiais, e devem ser utilizadas diferentes soluções de polimento para diferentes aços.
2. Influência de vários factores: O ácido fosfórico é o principal componente da solução de polimento. O fosfato que forma adere à superfície do ânodo e desempenha um papel importante durante o processo de polimento. O ácido sulfúrico pode aumentar a velocidade de polimento, mas o seu teor não deve ser demasiado elevado para evitar a corrosão. O anidrido crómico pode melhorar o efeito de polimento e tornar a superfície brilhante.
A densidade da corrente tem um grande impacto na qualidade do polimento. Devem ser utilizadas diferentes densidades de corrente para diferentes soluções. Se a densidade de corrente for demasiado baixa, o efeito de nivelamento é fraco e, se for demasiado elevada, provocará uma corrosão excessiva. A temperatura tem um certo impacto na qualidade do polimento, mas não é o fator principal.
3. Precauções de funcionamento:
(1) A solução recém-preparada deve ser submetida a um tratamento de eletrificação em condições de grande área catódica (a área catódica é várias vezes superior à área anódica), de modo a que parte do crómio hexavalente seja reduzida. Se a quantidade de crómio trivalente aumentar demasiado durante a utilização, o inverso é verdadeiro, ou seja, o tratamento de eletrificação é efectuado sob a condição de um grande ânodo e um pequeno cátodo.
(2) Medir frequentemente a densidade da solução e adicionar água ou concentrar a solução por aquecimento em tempo útil. O teor de ácido fosfórico, ácido sulfúrico, anidrido crómico e crómio trivalente na solução deve ser analisado e ajustado regularmente.
(3) Durante a utilização, o teor de ferro dissolvido no ânodo aumenta gradualmente. Quando o teor de ferro (calculado como Fe2O3) atinge 7-8%, a solução deve ser parcial ou totalmente substituída.
(4) Preparação: Primeiro, misturar o ácido fosfórico e o ácido sulfúrico, dissolver o anidrido crómico em água, depois verter a solução ácida misturada na solução aquosa de anidrido crómico e aquecê-la a 80°C. Adicionar lentamente a gelatina sob agitação constante (a reação é intensa nesta altura). Após o fim da reação (cerca de 1 hora depois), a solução torna-se verde uniforme.
Polimento eletrolítico de metais
O polimento eletrolítico do cobre e das suas ligas utiliza normalmente electrólitos de ácido fosfórico. Para o alumínio e as suas ligas, é utilizada uma solução com ácido fosfórico, ácido sulfúrico e ácido crómico para o polimento eletrolítico.
O polimento eletrolítico do alumínio e das suas ligas é amplamente aplicado na produção. Se as peças polidas forem submetidas a um breve tratamento posterior, não só podem obter um aspeto liso e brilhante, como também pode ser formada uma película de oxidação completa, aumentando a sua resistência à corrosão e mantendo o brilho da superfície durante muito tempo.
Para o método de preparação da solução, pode consultar-se o conteúdo relevante sobre o polimento eletrolítico de peças de aço.
Quando o teor de alumínio na solução excede 5%, deve ser considerada uma substituição parcial ou total da solução. Se o teor de iões cloreto for superior a 1%, pode ocorrer facilmente corrosão pontual na superfície das peças. O teor de iões cloreto na água utilizada para preparar a solução deve ser inferior a 80mg/L.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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