不銹鋼管電化學拋光工藝技術分析
電化學拋光又叫電解拋光,簡稱電拋光。因其拋光過程需要電,所以其名稱中離不開“電”字。電化學拋光基本原理和化學拋光相似,即通過選擇性溶解材料表面凸出的部分,使金屬表面整平、粗糙度降低進而顯露出金屬的光澤。兩者之間不同的是,化學拋光是通過拋光液和不銹鋼材料表面形成的腐蝕電池來進行拋光,所以效率低、速度慢;電拋光是利用拋光液和外加電流共同作用使金屬表面變得平整光滑。與化學拋光相比,電拋光可以消除陰極反應的影響,使表面更光亮、更平細,拋光效果更好,化學拋光無法達到如此的效果。
隨著技術的發(fā)展,電拋光技術已在不銹鋼管表面加工處理領域得到了廣泛應用,特別是在精密儀器處理方面,多數(shù)采用電拋光工藝,因為經(jīng)過電拋光處理的金屬表面沒有變形、擦痕、金屬屑等其他問題,能使不銹鋼管表面有良好的光亮度、和腐蝕性能。如作為化學鍍、電鍍或涂飾等的前處理,可以不用清理拋光后的表面直接進入鍍涂工序。特別是對拋光作為最后一道工序的零件,對細小精密的元部件電拋光要更具優(yōu)越性。
電化學拋光時,被處理工件表面為陽極,輔助電極為陰極,進行電化學拋光通入電流后,陽極發(fā)展各種變化和反應,最終材料表面達到平整并光亮。關于電拋光原理,主要有黏膜理論和受阻理論。黏膜理論是一種較為經(jīng)典的電拋光假說,在電拋光過程中,陽極區(qū)的電解液在不銹鋼管表面形成一層黏液膜,與整體拋光液相比,該黏膜有較大的比重和電阻率。因所處理材料表面凹凸不平,所附著的黏膜的厚度、黏性、比重等都不同,凸處部分的黏膜較薄,電阻較小,電流密度較大,所以凸處的溶解速率要高于凹處,凸處部分逐漸溶解趨于平坦,最后獲得光滑平整的表面;受阻理論認為,電流通過后,陽極表面會不斷生成氧化膜,同時不斷被溶解,凸出部位產(chǎn)生的氧化膜薄而疏松、較易溶解,凹處形成氧化膜較厚則溶解速度較慢。
目前,用于不銹鋼、合金鋼等材料的電拋光液多數(shù)以硫酸、磷酸、硝酸、鉻酐為基礎的水溶液,并加入一些絡合劑、光亮劑、黏稠度調節(jié)劑及緩蝕劑等對拋光效果也有重要影響。因此要在開發(fā)新型配方時,注意合理地選取添加劑的種類和含量,來達到最好的拋光效果。電拋光除了選擇合適的拋光液配方和操作工藝外,還需考慮合理的電場設計及效率。因此,要得到最佳的拋光效果,要考慮到設備設計、電極材料及電的連接、夾具設計等因素。
綜上所述,現(xiàn)代表面拋光技術以提高產(chǎn)品質量及經(jīng)濟效益為目標。機械拋光主要是改良拋光工具及改進拋光專用設備;化學拋光主要是根據(jù)拋光材料的不同改進或開發(fā)新的拋光液配方及工藝;電化學拋光既要研究新型電解液配方及合理的操作工藝,還要考慮設備及電路上的相互配合。
本文標簽:電化學拋光
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