Vad är rostfritt stål elektrolytisk polering
Elektrolytisk polering är en ytblekningsbehandling där arbetsstycket av rostfritt stål ansluts som anod och en olöslig ledare används som katod. Båda elektroderna är nedsänkta i en elektrolyt, likström passerar genom cellen och selektiv anodisk upplösning plattar ut de mikroskopiska höga punkterna på arbetsstyckets yta. Resultatet är en progressiv ökning av ytans ljushet, en minskning av ytjämnheten och, eftersom de mest belastade och mest kemiskt aktiva topparna löses upp först, en yta som är renare och mer korrosionsbeständig än den ursprungliga fräsfinishen.
Processen används för hygieniska rör och kopplingar för livsmedel, mejeriprodukter, läkemedel och halvledarservice, för arkitektoniska och dekorativa komponenter och för alla rostfria delar som måste kombinera ett ljust utseende med låg partikelfrisättning och lätt-ren yta.
Den viskösa filmteorin
Mekanismen för elektrolytisk polering förklaras generellt av teorin om viskös film. Metalljoner som frigörs från arbetsstycket kombineras med komponenter i elektrolyten, i synnerhet fosforsyra, för att bilda en viskös fosfatrik film som fäster på ytan som ska poleras. Denna film är tunnare över de konvexa topparna och tjockare i de konkava dalarna, så det elektriska motståndet är lägre vid topparna och högre i dalarna. Eftersom strömtätheten är högst vid topparna löses de upp snabbare än dalarna, och när filmen flyter och förnyar sig förändras topparna och dalarna kontinuerligt tills den grova ytan har jämnats ut. Samma mekanism står för det ljusa, spegelliknande-utseendet hos en korrekt polerad yta.
Bad- och processparametrar
| Parameter | Typiskt utbud | Effekt |
|---|---|---|
| Elektrolytbas | Fosfor- och svavelsyrablandning | Bildar den trögflytande filmen och leder strömmen |
| Syrakoncentration | Hög koncentration, balanserad för viskositet | Kontrollerar filmtjocklek och upplösningshastighet |
| Temperatur | Cirka 50 till 80 grader Celsius | Högre temperatur påskyndar upplösningen |
| Strömtäthet | Ungefär 10 till 50 ampere per kvadratdecimeter | Under intervallet mattas ytan, ovanför kan gropbildning uppstå |
| Poleringstid | Några minuter, inställt på erforderligt borttagningsdjup | Längre tid tar bort mer material för en jämnare yta |
| Agitation | Kontrollerad elektrolytrörelse | Förnyar filmen och förhindrar gasfilt |
Eftersom avlägsningshastigheten är starkt beroende av strömtätheten spelar geometrin på arbetsstycket roll: försänkta områden och invändiga ytor ser en lägre strömtäthet än exponerade kanter om inte en hjälpkatod används. Delar med djupa urtag eller snäva inre radier behöver därför ett dedikerat katodarrangemang om en enhetlig finish krävs.
Anod- och katodmaterial
Katoden och katodstavarna är normalt gjorda av koppar i form av kopparstänger eller kopparrör, eftersom koppar leder bra och motstår angrepp i surbadet. När ett rör används som katodbärare skärs det till elektrolytcellens längd plus en längd på ca 20 cm så att anslutningen förblir fri från elektrolyten. Katodplattan är gjord av bly och är fäst vid katodstaven, med plattlängden inställd på cellhöjden plus cirka 10 cm och plattbredden vald enligt celllängden, vanligtvis i intervallet 10 cm till 20 cm. Arbetsstycket, som anod, måste stödjas på en kontakt som bär hela strömmen utan överhettning eller ljusbågsbildning, eftersom en dålig kontakt orsakar lokal förbränning av ytan.
Processsekvens och kvalitetsresultat
En typisk sekvens är för-rengöring för att ta bort olja och sliprester, sköljning, montering på anodfixturen, elektrolytisk polering, sköljning, neutralisering och torkning. Eftersom processen löser upp material istället för att smeta ut det, tar den bort en kontrollerad mängd ytmetall och med det inbäddade främmande ämnen, värmetoner och fina grader, vilket inte lämnar något kallt-bearbetat lager efter sig. En väl kontrollerad process ger en ljus yta med ett lägre grovhetsvärde än vad mekanisk polering kan uppnå på komplexa former, och det förbättrar också den rostfria ytans passiva tillstånd. Processkontroll bör innefatta mätning av strömtäthet, badtemperatur, behandlingstid och borttagningshastighet, och de färdiga delarna bör kontrolleras med avseende på ytjämnhet, utseende och frihet från gropbildning eller kantangrepp.
FAQ
F: Vad är skillnaden mellan elektrolytisk polering och mekanisk polering?
Mekanisk polering smetar och kyla bearbetar ytan, medan elektrolytisk polering löser upp den, så att den når invändiga ytor och komplexa former och lämnar inget kallt-bearbetat lager.
F: Vad är teorin om viskös film?
Det förklarar att en fosfatrik, trögflytande film bildas på arbetsstycket under polering, tunnare vid topparna och tjockare i dalarna, så topparna löses upp snabbare och ytan blir jämn.
F: Vilken strömtäthet används för polering av rostfritt stål?
Typiskt i intervallet ca 10 till 50 ampere per kvadratdecimeter, med det exakta värdet inställt av badet och den erforderliga finishen; för låg ström matar ytan och för hög ström kan orsaka gropbildning.
F: Vilka material används för elektroderna?
Kopparstänger eller rör för katodstavarna och blyplatta för katodplattan, eftersom båda motstår angrepp i den sura elektrolyten.
F: Varför förbättrar elektrolytisk polering korrosionsbeständigheten?
Eftersom den tar bort det mest aktiva ytmaterialet och all inbäddad förorening, ger en renare, mer passiv och mer enhetlig yta än den ursprungliga finishen.
F: Vilka industrier använder elektrolytiskt polerat rostfritt stål?
Livsmedels- och mejeribearbetning, farmaceutisk och bioteknisk utrustning, halvledar- och ultrarent vattensystem och arkitektoniska eller dekorativa rostfria komponenter.
