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鋼鐵零件的電化學拋光
其他金屬的電解拋光
該理論主要為:工件上脫離的金屬離子與拋光液中的磷酸形成一層磷酸鹽膜吸附在工件表面,這種黏膜在凸起處較薄,凹處較厚,因凸起處電流密度高而溶解快,隨黏膜流動,凹凸不斷變化,粗糙表面逐漸被整平的過程。
工件作為陽極接直流電源的正極。用鉛﹑不銹鋼等耐電解液腐蝕的導電材料作為陰極﹐接直流電源的負極。兩者相距一定距離浸入電解液(一般以硫酸﹑磷酸為基本成分)中﹐在一定溫度﹑電壓和電流密度(一般低于1安/厘米2 )下﹐通電一定時間(一般為幾十秒到幾分)﹐工件表面上的微小凸起部分便首先溶解﹐而逐漸變成平滑光亮的表面。
電解拋光的特點是﹕①拋光的表面不會產生變質層﹐無附加應力﹐并可去除或減小原有的應力層﹔②對難于用機械拋光的硬質材料﹑軟質材料以及薄壁﹑形狀復雜﹑細小的零件和制品都能加工﹔③拋光時間短﹐而且可以多件同時拋光﹐生產效率高﹔④電解拋光所能達到的表面粗糙度與原始表面粗糙度有關﹐一般可提高兩級。但由于電解液的通用性差﹐使用壽命短和強腐蝕性等缺點﹐電解拋光的應用范圍受到限制。電解拋光主要用于表面粗糙度小的金屬制品和零件﹐如反射鏡﹑不銹鋼餐具﹑裝飾品﹑注射針﹑彈簧﹑葉片和不銹鋼管等﹐還可用于某些模具(如膠木模和玻璃模等)和金相磨片的拋光。
3處理,拋光亮度高,光澤持久。
特點: 拋光效率高,質量好,數分鐘內可拋出高光澤。可以優先溶解掉金屬表面的形變層位錯,空穴聚積等電位組織,從而得到等電位表面,使不銹鋼耐蝕性能大大提高。拋光需要調壓器、整流器、電解槽等裝置。
用法:原液使用,鉛版做陰極(負極),工件做陽極(正極),溫度60-80度,電流密度15-50安培平方分米,電壓10伏左右,時間5分鐘。工藝流程:化學除油→熱水洗→冷水洗→電解拋光→熱水洗→冷水洗→鈍化→冷水洗→熱水洗→熱純水洗 注:可根據實際情況,調整部分工藝流程。
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在不銹鋼、鋁及其合金、有色金屬以及黑色 金屬的精加工工業生產中,電拋光已成為不可 缺少的表面加工法之一。例如金屬制品和鍍層 表
面的精修裝飾加工,使制品表面的光潔度達 到很高的等級,尤其對事先進行過機械拋光的 零件可以達到鏡面般光澤,這對照明用具等反 光
器材的生產是必不可少的。切削工具采用電拋光可其表面的變形層,增加刀具工作面 的光潔度,改善切削工具的工作條件,延長使用
壽命,避免機械磨光和拋光后可能造成刀具表 面金相組織變形,硬度降低,甚至出現裂紋的弊 病。千分尺、游標尺、柱狀量規等計量工具
經電 拋光處理后,可滿足計量工具所需要的極高光 潔度和準確度的要求。在醫療器械工業中,電 拋光是不銹鋼縫合針、外科手術器的磨刃
的理 想加工方法。對一些特制設備,用電拋光可制 得拉拔方法難以得到的直徑為幾微米的表面光 潔度高的釷、鈮、鈾絲,且經長時間放置
其金屬 光澤也不會變暗。電拋光在金相磨片的制備方面也得到廣泛應用。生產實踐證明,零件原始 光潔度低時,電拋光后一般能提高光潔
度1~2 級;原始光潔度高時,可提高光潔度2~3級。 但電拋光技術尚存在一些不足,如迄今還未找 到可經久使用、價格便宜并能拋光多種
金屬的 通用電解液,現有的一些電解液成本高、使用周 期短,而且再生困難。因此,目前它的應用范圍 受到一定的限制。
原理
電解拋光原理薄,凹處較厚,因凸起處電流密度高而溶解快,全球各界人士爭論很多,被大家公認的主要有黏膜理論。該理論主要為:工件上脫離的金屬離子與拋光液中的磷酸形成一層磷酸鹽膜吸附在工件表面,這種黏膜在凸起處較隨黏膜流動,凹凸不斷變化,以使工件粗糙表
面逐漸被整平的過程
設備
(1)電源:電源可選用雙相220V,三相380V。
(2)整流器電解拋光對電源波形要求不是太嚴格,可選用可控硅整流器好高頻整流器。
①整流器空載電壓:0—20v②負載電壓(工作電壓):8—10v注:工作電壓低于6v,拋光速度慢,光亮度不足。整流器電流:根據客戶工件大小而定。
(3)電解槽及配套設施(陽極棒)
在槽上裝三根電極棒,中間為可移動的陽極棒,接電源陽極(或正極),兩側為陰極棒,連接電源陰極(負極)。
(4)加熱設施及冷卻設備
①加熱可選用石英加熱管,鈦加熱管。②冷卻可選用盤管,盤管可加熱可冷卻。
(5)夾具
選用鈦做掛具,因為鈦較耐腐蝕,壽命長,鈦離子對槽液無影響。 不要用銅掛具,因為銅離子進入會在不銹鋼表面沉積一層結合力不好的銅層,影響拋光質量。銅裸露部位可用聚氯乙烯膠烘烤成膜,在接觸點刮去絕緣膜。
(6)陰陽極材料
陰陽極棒應用銅棒或銅管,銅管比電解槽長20厘米,陰極板應用合金鉛板,合金鉛板固定在陰極棒上,合金鉛板長為槽高加10厘米,鉛板寬根據槽長而定,一般為10厘米,20厘米。
電解液
主要用途
本品用于304、321、316、201、202、420、430等各種型號的不銹鋼電解拋光時使用,使用成本低,效果明顯,可達鏡面光亮效果,不銹鋼拋光后光澤持久、美觀大方、增加了產品的附加值。
突出特點
1、適用范圍廣,可適用200、300、400系列各種材質的不銹鋼;
2、拋光液不含鉻離子,符合當今環保要求,節省環保設備投資及廢水處理費用;
3、拋光電流密度小,電壓低,電能消耗較傳統工藝低1倍以上;
4、拋光效率高,質量好,數分鐘內可拋至鏡面光亮;
5、拋光液使用壽命長,易于維護管理。
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