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电解抛光,是以被抛工件为阳极,不溶性金属为阴极,两极同时浸入到电解槽中,通以直流电离反应而产生有选择性的阳极溶解,从而达到工件表面除去细微毛刺和光亮度增大的效果。
中文名电解抛光外文Electrolytic Polishing适用于304等材质不锈钢的镜面抛光
目录
1原理
2特点
3处理
4优缺点
优点
缺点
5常见问题
6条件设备
电源
整流器
电解槽及配套设施(阳极棒)
加热设施及冷却设备
夹具
阴阳极材料
7类型
钢铁零件的电化学抛光
其他金属的电解抛光
3.电流密度:电流密度根据材料的不同而不同。一般来说,电抛光的阳极电流密度应选择在阳极极化曲线的D点附近,这时极化较大,并有一定量的氧气析出,抛光速度快,能使表面达到*的光洁度。提高电流密度,可得到光亮的表面,但是电流密度过高,则容易产生局部过热的烧焦和麻坑等现象;电流密度低于所需的极限时,金属表面易被腐蚀变得粗糙,不能达到抛光的效果。
4.阴极材料:电抛光的阴极一般都是铅板。采用不同的阴极材料时,所对应的电解液种类。从电流效率的观点来看,增大阴极面积是有利的,但是增大阴极面积会使六价铬还原成三价铬的速度加快,一般取面积比为阴极:阳极:(1-1.5):1即可
5.极间距离:在一般的电解处理中,电流有易于在电极周围集中的倾向,这样在处理大平板状的材料时,周围部分要比中部易于光泽化。为了抑制这种电流分布的不均匀性,就得把阳极面积做得比阴极面积大,并且加大电极间的距离。而电极间距离增大后,又使电能的消耗增加,所以根据电解液的电阻率、温度和电流密度的不同,电极间距离大都在10一60cm之间选择。
6.搅拌条件:搅拌可以使电解液的温度更均匀,防止表面局部过热,使阳极表面附近的溶液容易更新,从而增加黏膜的溶解速度和抛光速度,所以适当的搅拌可以提高电抛光的质量。同时,搅拌还可以赶走滞留在金属表面的气泡,以麻点和条痕。但是,搅拌的速度不宜过大,否则会使黏膜的溶解速度过快而影响抛光效果。实际生产中常采用移动阳极的方法来搅拌溶液,移动速度为6—10次/min
条件设备电源;整流器;电极棒;冷却管;加热器;挂具;铅板;电解槽;排风装置
电源电源可选用双相220V,三相380V。
整流器电解抛光对电源波形要求不是太严格,可选用可控硅整流器或高频整流器。
整流器空载电压:0—20v负载电压(工作电压):8—10v
工作电压低于6v,抛光速度慢,光亮度不足。
整流器电流:根据客户工件大小而定。
电解槽及配套设施(阳极棒)可选用聚氯乙烯硬板材(聚丙烯)焊接而成。在槽上装三根电极棒,中间为可移动的阳极棒,接电源阳极(或正极),两侧为阴极棒,连接电源阴极(负极)。
加热设施及冷却设备
①加热可选用石英加热管,钛加热管。②冷却可选用盘管,盘管可加热可冷却。
夹具好选用钛做挂具,因为钛较耐腐蚀,寿命长,钛离子对槽液无影响。建议好不要用铜挂具,因为铜离子进入会在不锈钢表面沉积一层结合力不好的铜层,影响抛光质量。铜裸露部位可用聚氯乙烯胶烘烤成膜,在接触点刮去绝缘膜。
阴极材料选用铅板,阳极材料选用紫铜连接。阳极比阴极为1:2—3.5之间。
阴极距阳极佳距离为10—30厘米。
就目前来说,电解抛光主要针对不锈钢工件的表面光亮处理。不锈钢工件又分为200系列,300系列,400系列材质,各系列材质有必须用针对性电解抛光液。比如不锈钢200系列材质的不锈钢,必须用200系列的配方,此种配方无法适应300系列或400系列的不锈钢材质。这一直是国内一大难题,因为有些厂家的材质是组合工件,既有200系列不锈钢材质,又有300或400系列不锈钢材质。
电解抛光工艺:除油--水洗--除锈--水洗--电解抛光--水洗--中和--水洗--钝化--包装类型目前生产上采用的电抛光液主要有:
①硫酸、磷酸、铬酐组成的抛光液;
②硫酸和柠檬酸组成的抛光液;
③硫酸、磷酸、及甘油或类似化合物组成的混合抛光液。
钢铁零件的电化学抛光
(1)材料种类的影响 钢铁材料的种类很多,对不同的钢材应采用不同的抛光液。(2)各种因素的影响 磷酸是抛光液的主要成分。它所生成的磷酸盐粘附在阳极表面,在抛光过程中要作用。硫酸可以提高抛光速度,但含量不能过高,以免引起腐蚀。铬酐可以提高抛光效果,使表面光亮。
电流密度对抛光质量有很大影响,对于不同的溶液应采用不同的电流密度,电流密度过低,整平作用差,过高会引起过腐蚀。温度对抛光质量有一定的影响,但不是主要因素。
(3)操作注意事项
①新配制的溶液应在大阴极面积(阴极面积大于阳极面积几倍)的情况下进行通电处理,使一部分六价铬还原为 三价铬。如果在使用过程中三价铬增加过多时,则相反,即在大阳极小阴极的情况下进行通电处理。
②经常测定溶液的密度,并及时加水或加热浓缩溶液。溶液中的磷酸、硫酸和铬酐和三价铬的含量应定期分析和调整。
③使用过程中由于阳极溶解铁的含量逐渐升高,当铁的含量(按Fe2 03计算)达到7%~8%时部分更换,或全部更换溶液。
④配制 先将磷酸与硫酸混合,铬酐溶解于水,然后把酸的混合液倒人铬酐水溶液中加热8 0"C。在不断搅拌下慢慢加入明胶(此时反应激烈)。反应结束后(大约1 h后)溶液变为均匀的草绿色。
其他金属的电解抛光铜及其合金的电解抛光,广泛采用磷酸电解液。铝及铝合金的电解抛光采用磷酸一硫酸一铬酸性的溶液。
铝及铝合金的电解抛光在生产上应用得比较广泛。抛光后的零件如果随即进行短时间的 氧化处理,不仅能得到平整光亮的外观还能形成完整的氧化膜,提高耐蚀性,可以长期保持其表面光泽。
溶液的配制方法,可以参照钢铁零件电解抛光的有关内容。当溶液中的铝含量超过5%时,应部分更换或全部更换溶液。
当氯离子含量超过1%时,零件表面容易出现斑点腐蚀。配制溶液用的水中氯离子含量应少于8 0 mg/L
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