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电解抛光

  原理   电解抛光( Electrolytic Polishing)原理现在世界各界人士争论很多,被大家公认的主要为黏膜理论。该理论主要为:工件上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在工件表面,这种黏膜在凸起处较薄,凹处较厚,因凸起处电流密度高而溶解快,随黏膜流动,凹凸不断变化,粗糙表面逐渐被整平的过程。   工件作为阳极接直流电源的正极。用铅﹑不锈钢等耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极﹐接直流电源的负极。两者相距一定距离浸入电解液(一般以硫酸﹑磷酸为基本成分)中﹐在一定温度﹑电压和电流密度(一般低于1安/厘米2 )下﹐通电一定时间(一般为几十秒到几分)﹐工件表面上的微小凸起部分便首先溶解﹐而逐渐变成平滑光亮的表面。   2特点   电解抛光的特点是﹕①抛光的表面不会产生变质层﹐无附加应力﹐并可去除或减小原有的应力层﹔②对难于用机械抛光的硬质材料﹑软质材料以及薄壁﹑形状复杂﹑细小的零件和制品都能加工﹔③抛光时间短﹐而且可以多件同时抛光﹐生产效率高﹔④电解抛光所能达到的表面粗糙度与原始表面粗糙度有关﹐一般可提高两级。但由于电解液的通用性差﹐使用寿命短和强腐蚀性等缺点﹐电解抛光的应用范围受到限制。电解抛光主要用于表面粗糙度小的金属制品和零件﹐如反射镜﹑不锈钢餐具﹑装饰品﹑注射针﹑弹簧﹑叶片和不锈钢管等﹐还可用于某些龙8国际pt官方网站(如胶木模和玻璃模等)和金相磨片的抛光。   3处理   适用于304、316、316L等材质不锈钢的镜面抛光,抛光亮度高,光泽持久。   特点: 抛光效率高,质量好,数分钟内可抛出高光泽。可以优先溶解掉金属表面的形变层位错,空穴聚积等电位组织,从而得到等电位表面,使不锈钢耐蚀性能大大提高。抛光需要调压器、整流器、电解槽等装置。   用法:原液使用,铅版做阴极(负极),工件做阳极(正极),温度60-80度,电流密度15-50安培平方分米,电压10伏左右,时间5分钟。工艺流程:化学除油&rarr热水洗&rarr冷水洗&rarr电解抛光&rarr热水洗&rarr冷水洗&rarr钝化&rarr冷水洗&rarr热水洗&rarr热纯水洗 注:可根据实际情况,调整部分工艺流程。   4优缺点   优点   1:内外色泽一致,光泽持久,机械抛光无法抛到的凹处也可整平。   2:生产效率高,成本低廉。可大批量制备样品   3:增加工件表面抗腐蚀性,可适用于所有不锈钢材质。   缺点   1:电解抛光的质量与电解液以及电流与电压的规范有关。要摸索不同的抛光参数,而影响电解抛光的参数较多,不易找到正确的电解抛光参数。   2:对于铸铁及夹杂物等试样,较难获得良好的结果。   3:电解液组成复杂,使用时需要注意安全操作。[1]   5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:选用&ldquo云清牌 除油除蜡液&rdquo,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&ldquo 不锈钢氧化皮清除液&rdquo,&ldquo不锈钢氧化皮清除膏&rdquo等产品。因除锈除氧化皮产品较多,具体适用产品可咨询威海云清化工开发院。   3.抛光后工件棱角处及尖端过腐蚀是什么原因引起的?原因分析:棱角、尖端的部位电流过大,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。   6.为什么抛光后表面有阴阳面,及局部无光泽的现象?原因分析:工件放置的位置没有与阴极对正,或工件互相有屏蔽。解决方法:将工件进行适当的调整,使工件与阴极的位置适当,使电力分布合理。   7.抛光后工件表面平整光洁,但有些点或块不够光亮,或出现垂直状不亮条纹,一般是什么原因引起的?原因分析:可能是抛光后期工件表面上产生的气泡未能及时脱离并附在表面或表面有气流线路。解决方法:提高电流密度,使析气量加大以便气泡脱附,或提高溶液的搅拌速度,增加溶液的流动。   8.零件和挂具接触点无光泽并有褐色斑点,表面其余部分都光亮是什么原因?原因分析:可能是零件与挂具的接触不良,造成电流分布不均,或零件与挂具接触点少。解决方法:擦亮挂具接触点,使导电良好,或增大零件与挂具的接触点面积。   9.同一槽抛光的零件有的光亮,有的不亮,或者局部不亮。原因分析:同槽抛光工件太多,致使电流分布不均匀,或者是工件之间互相重叠,屏蔽。解决方法:减少同槽抛光工件的数量,或者注意工件的摆放位置。   10.为什么抛光零件凹入部位和零件与挂具接触点接触附近有银白色斑点?原因分析:可能是零件的凹入部位被零件本身或挂具屏蔽了。解决方法:适当改变零件位置,使凹入部位能得到电力线或缩小电极之间距离或提高电流密度。   11.已严格按照工艺规范操作,为什么抛光后零件表面有或多或少的过腐蚀现象?原因分析:是否溶液温度过高或电流密度太大,如果溶液配制没有问题,又严格操作,则可能是抛光前的处理问题。解决方法:严格执行电化学抛光前处理的操作,在酸洗过程中避免过腐蚀。不要把清洗水留在零件表面,带进抛光槽。   12.&ldquo不锈钢通用电解液&rdquo为什么使用一段时间会出现泡沫?原因分析:工件表面未除油,一些油污浮在电解液表面,对操作带来了困难。解决方法:已经出现此情况的,建议将表面的油污捞出,未出现的建议在抛光前进行除油。   13.电化学抛光液内硫酸与磷酸之间有什么关系?原因分析:硫酸较多,抛光速度过快,对金属基体可加快腐蚀,磷酸较多,可在工件表面吸附一种黏膜,亮度下降,抛光速度变慢。当然也不排除其他因素。解决方法:调整硫酸磷酸合适比例。也可以选择&ldquo各种无铬电解添加剂&rdquo配方。   14.工件抛光后表面无光泽,在浅黄色底子上有白色斑点,一般什么原因引起的?原因分析:可能是电解抛光溶液中铬酐含量过高,甚至超过1.5。解决方法:铬离子属于重金属离子,对人体有致癌作用,污染环境,可选用无铬抛光液。推荐使用&ldquo不锈钢通用电解液&rdquo。   15.电解液成本核算主要是哪些?主要是电费、电解液、整流器、电解槽、极板、铜棒、加热管等。   16.不锈钢各种材质在电解抛光时电流密度是多少?与电解成本有什么关联?   原因分析:在市场常规情况下不锈钢各种材质在电解液的密度为:200系列不锈钢材质电流密度在25&mdash50安培之间,300系列不锈钢材质电流密度在15&mdash30安培之间,400系列不锈钢材质电流密度在30&mdash55安培之间。200系列不锈钢材质电流密度在15&mdash25安培之间,300系列不锈钢材质在10&mdash15安培之间,400系列不锈钢材质在25&mdash30之间。电流密度越大,耗电量越大。而在电解成本核算中,电费所占的比例很大。   17.抛光后经擦拭干净扔无光泽,有浅兰色阴影什么原因?   原因分析:可能是电化学抛光液配制后,未进行加热及通电处理,或溶液操作温度偏低。解决方案:120℃下加热电抛光液一小时或将电解液加热到规定温度。   18.抛光后无光并且有黄色斑点是什么原因引起的?原因分析:可能电化学溶液的相对密度偏小,已小于1.70。解决方案:调整电抛光的相对密度或在80&mdash100℃条件下加热浓缩以增大起相对密度。或是更换新液。   19.工件抛光后,为什么从槽中取出就出现褐色斑点?原因分析:可能是电抛光不够,或是时间较短。解决方法:首先适当延长抛光时间,如果无作用,则可能是温度或者电流密度不够的问题。   20.电解时为什么容易出现打火现象?   原因分析:导致这一现象有三点因素:一是挂具与工件接触点不牢固,二是电解液密度太低,三是电流密度过高。解决方法:多换几种挂具与工件连接方法,尽量多增加挂具与工件的接触点。如是电解液密度太低,可更换电解液,建议选用&ldquo不锈钢通用电解液&rdquo。   21.不锈钢电解液操作温度对电解抛光有什么影响?最佳温度是多少?原因分析:一般电解液使用温度为50&mdash90℃之间,温度较低,抛光速度较慢,光亮度下降。温度过高,液体对工件腐蚀加快,容易引起工件过腐蚀,电解液有效成分容易分解。解决方法:温度较低应加热到规定温度,加热可使用各种加热管(如石英,钛材质加热管),长时间工作温度会上升,当温度超过90℃时应停止工作,散热可选用搅拌或冷却循环方式。最佳使用温度是50&mdash90℃,&ldquo不锈钢通用电解液&rdquo的最佳使用温度为50&mdash80℃。   22.不锈钢工件表面凹凸不平,麻点呈凸状,什么原因引起的?原因分析:表面锈蚀较多,电解液只是微观腐蚀整平,较多的锈蚀电解液不能完全清除,如延长抛光时间,大量铁离子沉入电解液底部,降低电解液使用寿命。解决方法:将工件表面的锈蚀清除干净。推荐使用&ldquo不锈钢活化液&rdquo,&ldquo除锈水&rdquo,&ldquo氧化皮清除液&rdquo等产品进行清洗除锈。   23.影响电化学抛光的主要因素有哪些?温度,时间,工件材质,电解质,电压,电流,工件摆放位置。   24.在做不锈钢电解抛光时,表面吸附一层浅红色物质,再次放入电解液会有短时间的反应,什么原因?原因分析:用铜挂具,铜离子进入电解液吸附到阳极表面,影响抛光质量,再次放入会有短时间反应是因为电解液将工件表面的铜离子溶解了。解决方法:选用钛挂具,在夹具裸露处用聚氯乙烯树脂烘烤成膜,在接触点刮去绝缘膜,漏出金属以利于导电。     25.阴阳极的最佳面积比是多少?阳极比阴极为1:2&mdash3.5之间。26.两极最佳极距是多少?阴极距阳极最佳距离为10&mdash30厘米。27.不锈钢通用电解抛光液在老化后怎样维护?不锈钢通用电解液老化后可以添加硫酸(密度为1.84),添加量为槽液重量的6,或是参考386A&dotH/L.28.初次进行电解抛光,不仅没有抛出亮度,而且工件表面全部变成黑色或灰色,是什么原因引起的?原因分析:发生这种现象一般是两极接反了,接反后铅板成正极溶解,工件成阴极吸附,工件溶解在溶液中的铁镍铬离子吸附在工件表面,形成了一层结合力不好的膜层。解决方法:将正负极重新连接,阳极接正极,阴极接负极。
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最近更新: 2014年08月16日
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