Edelstahl-Elektropolierverfahren

Edelstahl verfügt über hervorragende Korrosionsbeständigkeitseigenschaften und wird daher in der Industrie weit verbreitet eingesetzt. In vielen Fällen muss die Oberfläche von Edelstahlprodukten oft bestimmte besondere Anforderungen erfüllen, wie z. B. eine geringe Oberflächenrauheit, einen hohen Glanz, eine Mattierung, einen Textureffekt usw. Darunter ist die Verringerung der Oberflächenrauheit und die Verbesserung der Helligkeit, was allgemein als Oberflächenpolieren bezeichnet wird, die häufigste Anforderung. 

Nach der elektrolytischen Politur weist Edelstahl mehrere Vorteile auf:

1. Die polierte Oberfläche entwickelt keine geschädigte Schicht, hat keine zusätzliche Spannung und kann die ursprüngliche Spannungsschicht entfernen oder verringern.

2. Es kann für harte Materialien, weiche Materialien, dünnwandige, komplex geformte und kleine Teile und Produkte, die schwer mechanisch zu polieren sind, verarbeitet werden.

3. Die Polierzeit ist kurz, und mehrere Stücke können gleichzeitig poliert werden, was zu einer hohen Produktivität führt.

4. Die mit elektrolytischer Politur erreichbare Oberflächenrauheit hängt von der ursprünglichen Oberflächenrauheit ab und kann im Allgemeinen um zwei Stufen verbessert werden. Aufgrund der geringen Universalität des Elektrolyten, der kurzen Lebensdauer und der starken Korrosivität ist jedoch der Anwendungsbereich der elektrolytischen Politur begrenzt. Die elektrolytische Politur wird hauptsächlich für Metallprodukte und -teile mit geringer Oberflächenrauheit verwendet, wie z. B. Reflektoren, Edelstahlgeschirr, Dekorationen, Injektionsnadeln, Federn, Klingen und Edelstahlrohre usw. Sie kann auch für bestimmte Formen (wie z. B. Bakelitformen und Glasformen) und metallographische Schleifplatten zum Polieren eingesetzt werden.

Die Vorteile und Nachteile der elektrolytischen Polierung hängen von dem Mechanismus und dem Prozess der elektrolytischen Polierung, den Hauptbestandteilen der Polierlösung sowie anderen Faktoren wie der Auswahl der Prozessparameter, der Analyse der elektrischen Feldverteilung und dem Design der Hilfselektroden ab.

Jetzt stellen wir Ihnen ein elektrolytisches Polierverfahren für Edelstahl vor:

1. Zusammensetzung und Betriebsbedingungen der Polierlösung

Konzentrierte Phosphorsäure (spezifisches Gewicht 1.74) 510ml/L 887.4g/L

Konzentrierte Schwefelsäure (spezifisches Gewicht 1.84) 395ml/L 726.8g/L

LQ-60-Additiv 50ml/L 52.5g/L

Wasser 50ml/L 50g/L

Temperatur 50–75℃ 60–65℃ ist am besten

Anodenstromdichte, DA 6–15A/dm2 10–12A/dm2 ist am besten

Spannung 5–8 Volt

Polierzeit 3–5 Minuten

Kathodenmaterial  Blei oder Blei-Legierung

Kathodenfläche : Anodenfläche 2–3 : 1

2. Schritte zum Ansetzen des Bades

Das LQ-60-Additiv ist ein Tensid. In der Anfangsphase der elektrolytischen Polierung entsteht eine große Menge Schaum. Daher sollte der Abstand zwischen der Flüssigkeitsoberfläche der Polierlösung und der Oberkante des Polierbeckens nicht ≤ 15cm sein. Berechnen Sie genau das Volumen der herzustellenden elektrolytischen Polierlösung und fügen Sie dann die erforderlichen Bestandteile der Polierlösung in das Polierbecken gemäß der Zusammensetzung der Polierlösung hinzu.

1. Gießen Sie die erforderliche Menge Wasser ein.

2. Fügen Sie die erforderliche Menge Phosphorsäure hinzu.

3. Denken Sie daran, dass beim Verdünnen von Schwefelsäure mit Wasser eine große Menge Wärme freigesetzt wird und die Temperatur der Lösung stark ansteigt. Fügen Sie unter Rühren hinzu und stellen Sie die Zugabe ein, wenn die Temperatur auf 80℃ steigt. Warten Sie, bis sich die Lösung abgekühlt hat, bevor Sie weiter hinzufügen, bis alles hinzugefügt ist.

4. Fügen Sie die erforderliche Menge LQ-60-Additiv hinzu, fügen Sie unter Rühren hinzu und rühren Sie gründlich, um eine gleichmäßige Durchmischung zu gewährleisten.

III. Verfahrensablauf

Chemische Entfettung → Heißwasserreinigung → Säuretauchbad (1–2%ige Schwefelsäurelösung) → Elektropolieren → Drei Gegenstromreinigungen → Säuretauchbad (5%ige Natriumcarbonatlösung) → Heißwasserreinigung → Trocknen oder Lufttrocknen

IV. Wartung und Nachfüllung der Lösung

1. Bevor Edelstahlwerkstücke in den Poliertank eingebracht werden, sollten möglichst viel Feuchtigkeit von der Oberfläche des Werkstücks entfernt werden, da zu viel Feuchtigkeit auf dem Werkstück schwere Fehler auf der polierten Oberfläche, lokale Korrosion verursachen und dazu führen kann, dass das Werkstück als Ausschuss verworfen werden muss.

2. Während der elektrolytischen Polierung dient das Edelstahl-Werkstück als Anode. Die in ihm enthaltenen Eisen-, Chrom- und Nickelelemente werden kontinuierlich in Metallionen umgewandelt und lösen sich in der Polierlösung auf, statt sich auf der Kathodenoberfläche abzusetzen. Mit fortschreitendem Poliervorgang steigt die Konzentration der Metallionen an. Wenn ein bestimmter Wert erreicht wird, scheiden sich diese Metallionen kontinuierlich als Phosphate und Sulfate am Boden des Polierbeckens ab. Daher muss die Polierlösung regelmäßig gefiltert werden, um diese festen Niederschläge zu entfernen.

3. Während des Betriebs des Polierbeckens werden Phosphorsäure und Schwefelsäure ständig verbraucht, während Wasser durch Verdunstung und Elektrolyse verloren geht. Darüber hinaus geht die hochviskose Polierlösung ständig durch das Mitreißen des Werkstücks verloren. Der Flüssigkeitsstand im Polierbecken sinkt ständig, und es ist notwendig, dem Polierbecken häufig frische Polierlösung und Wasser nachzufüllen.

4. Die ursprüngliche spezifische Dichte der Polierlösung vor dem Polieren beträgt 1,68. Während des Betriebs des Polierbeckens sollte die spezifische Dichte der Polierlösung im Bereich von 1,68 ± 0,03 kontrolliert werden. Eine hohe spezifische Dichte und Viskosität der Polierlösung weisen auf einen unzureichenden Wassergehalt oder einen hohen Schwefelsäuregehalt und einen niedrigen Phosphorsäuregehalt hin; umgekehrt weist eine niedrige spezifische Dichte auf einen übermäßigen Wassergehalt in der Polierlösung hin. Das regelmäßige Messen der spezifischen Dichte der Polierlösung mit einem Hydrometer ist eine einfache und effektive Kontrollmethode.

5. Unter bestimmten Bedingungen ist es am besten, die Säurestärke, den Phosphorsäure- und Schwefelsäuregehalt der Polierlösung regelmäßig zu analysieren.

V. Anlagenanforderungen

Die elektrolytische Polierlösung ist normalerweise eine Mineralsäure und wird bei relativ hoher Temperatur betrieben. Daher müssen das Polierbecken, das Reinigungsbecken, die Kathode, die Heizspirale und die Abzugseinrichtung aus Materialien hergestellt werden, die gegen die Korrosion der Polierlösung beständig sind.

1. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Epoxid-Glasfaserverstärkter Kunststoff und Stahlbehälter, die mit den obigen Materialien ausgekleidet sind, können alle als Polierbehälter verwendet werden.

2. Elektroheiz- oder Dampfheizspiralen können aus folgenden Materialien ausgewählt werden:

(1). Rohrbündel-Polytetrafluorethylen-Wärmetauscher für die Dampfheizung. Polytetrafluorethylen-Elektroheizrohr für die Elektroheizung. Der Polytetrafluorethylen-Wärmetauscher hat einen hohen Preis, aber eine lange Lebensdauer und ist elektrisch neutral.

(2). Reines Blei- oder Blei-Silber-Legierungswärmetauscher: Reines Blei oder Blei-Silber-Legierung kann als Dampfheizspirale für das Polieren verwendet werden. Um die Lebensdauer des Wärmetauschers zu verlängern, sollte an der Grenzfläche zwischen der Polierflüssigkeitsoberfläche und der Luft eine Bleiverdickung verwendet werden.

(3). Quarz-Elektroheizrohr.

3. Stütze: Kupferstützen, die mit Kunstharz beschichtet und mit Titanhaken ausgestattet sind, haben die längste Lebensdauer. Da diese Polierlösung keine Chromsäure enthält, kann auch Phosphorbronze als Haken verwendet werden.