电解抛光所用的电解液可在有关手册中查到。较为常用的钢铁材料电解液成分为:过氯酸(质量分数为70%)50 ml,乙醚质量分数为3%的酒精800 ml、水150 ml。电解抛光时技术参数有:电流密度为3~60 a/cm2,电压为30~50v,使用温度为20~30℃,抛光时间为30~60 s即可。 [2]
原理编辑:电解抛光实际上是利用电化学阳极溶解的原理对金属表面进行抛光的一种方法。
阳极为要进行抛光的工件,阴极为用铅板制成的与工件加工面相似形状的工具电极,与工件形成一定的电解间隙。当电解液中通以直流电时,阳极表面发生电化学溶解,工件表面被一层溶化的阳极金属和电解液所组成的粘膜所覆盖,其粘度很高,电导率很低。工件表面的高低不平,凹入部分的粘膜较厚,电阻较大,而凸起部分的粘膜较薄,电阻较小。因此,凸起部分的电流密度比凹入部分的大,溶解得快,经过一段时间后,就逐渐将不平的金属表面蚀平,从而得到与机械抛光相同的效果。
电化学抛光所需条件及设备
(1)电源:
电源可选用双相220v,三相380v。
(2)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好高频整流器。
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。
(3)电解槽及配套设施(阳极棒)
可选用聚氯乙烯硬板材焊接而成。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)。
(4)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。
(5)夹具
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 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。
(6)阴阳极材料
阴阳极棒应用铜棒或铜管,铜管长是电解槽长加20厘米,阴极板应用铅板,铅板固定在阴极棒上,铅板长为槽高加10厘米,铅板宽根据槽长而定,一般为10厘米,20厘米规格。
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。在2007年12月,威海云清化工开发院王铃树高级工程师研制出一种不锈钢通用电解液。这种电解液适合所有不锈钢材质。他结合了原有电解液所有优点,比重为电解液 比重,为1.70,光亮度为镜面亮度。同时还研发出新的优点,此电解液提高了原有的亮度,降低了一半的电流密度。在生产操作中,可节省50%的电费。使用寿命提高了40%,这种电解液一直在国内处于领先技术。
工件放入特定溶液中进行阳极电解,使金属表面平滑并产生金属光泽的过程称为电抛光。
电抛光时,工件接阳极。通电时工件表面会产生电阻率高的稠性黏膜,其厚度在工件表面不均匀。表面微观凸出部分较薄,电流密度较大,金属溶解较快;表面微观下凹处较厚,电流密度较小,金属溶解较慢。由于稠性黏膜和电流密度分布的不均匀性,微观凸起部分尺寸减少较快,微观下凹处尺寸减少较慢,使工件表面粗糙度降低,从而达到抛光的目的。
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。在2007年12月,威海云清化工开发院王铃树高级工程师研制出一种不锈钢通用电解液。这种电解液适合所有不锈钢材质。他结合了原有电解液所有优点,比重为电解液 比重,为1.70,光亮度为镜面亮度。同时还研发出新的优点,此电解液提高了原有的亮度,降低了一半的电流密度。在生产操作中,可节省50%的电费。使用寿命提高了40%,这种电解液一直在国内处于领先技术。
工件放入特定溶液中进行阳极电解,使金属表面平滑并产生金属光泽的过程称为电抛光。
常见问题编辑:
1.电抛光后,表面为什么会发现似未抛光的斑点或小块?原因分析:抛光前除油不彻底,表面尚附有油迹。解决方法:1:10兑水使用,60-90℃条件下浸泡5-20分钟。如长时间使用后应考虑更换新液。
2.抛光过后表面局部为什么有灰黑色斑块存在?原因分析:可能氧化皮未彻底除干净。局部尚存在氧化皮。解决方法:加大清除氧化皮力度,可选用“ 不锈钢氧化皮清除液”,“不锈钢氧化皮清除膏”等。
3.抛光后工件棱角处及 过腐蚀是什么原因引起的?原因分析:棱角、 的部位电流过大,或电解液温度过高,抛光时间过长,导致过度溶解。解决方法:调整电流密度或溶液温度,或缩短时间。检查电极位置,在棱角处设置屏蔽等。
4.为什么工件抛光后不光亮并呈灰暗色?分析原因:可能电化学抛光溶液已不起作用,或作用不明显。解决方法:检查电解抛光液是否使用时间过长,质量下降,或溶液成分比例失调。
5.工件抛光后表面有白色的条纹是怎么回事?原因分析:溶液相对密度太大,液体太稠,相对密度大于1.82。解决方法:增大溶液的搅拌程度,如果溶液相对密度太大,用水稀释至1.72。在90~100℃条件下并加热一小时。
qq: 374457303