Главная СтатьиИнформационные статьи Методы полировки металлических поверхностей

Методы полировки металлических поверхностей

Наши статьи. Консультация (☎️ ) 8 (812) 322-99-21 "Ремстекло"

автор: Студия "Ремстекло"
22 просмотры

Методы полировки металлических поверхностей. Цель полировочных манипуляций с металлами – исключение всех потенциальных дефектов: царапин, окалины, пор, коррозии, заусениц, трещин после шлифовальных процессов, а также придание блеска, соответствующей привлекательности. В бытовых условиях при низких требованиях применяют наждачную бумагу, войлочную ткани, пасту ГОИ или шлифовальный диск на болгарке, но в промышленном производстве используют химические, электролитно-плазменные методики для высокой эффективности. Повысить коррозийную стойкость, достичь высокого класса полировки хрома, нержавеющей стали, всевозможных сплавов с практически ровной поверхностью и зеркальным блеском возможно при наличии соответствующих условий и оборудования.

Классы полировки металлов

Если в домашних условиях степень шероховатостей определяется приблизительно, в промышленных кругах оперируют понятием «класса полировки», указанным в соответствующих ГОСТ-ах.

Идентификация класса зависит от высоты шероховатостей, измеряемой в микронах.

На производстве все неровности на металлических поверхностях определяются специальными приборами – микроскопами, профилографами с погрешностью 1 мкм. Соответственно степени выявленных дефектов назначается конкретный класс полировки – один из 14 видов

полировка металлов
Схема идентификации классов полировки металлов в зависимости от высоты шероховатости измеряемой поверхности.

С 1 по 3 класс – от 80 до 320 мкм включаются металлические поверхности с грубой обработкой в результате строгания, точения или фрезерования, следы которой отчетливо просматриваются. Чем меньше толщина неровностей, тем выше класс полировки. К 10-му и последующим классам относятся поверхности с зеркальным блеском.

Основные методы полировки металлических поверхностей

Механический метод

Самый простой и доступный способ полировки металла – механический, осуществляемый как вручную, при помощи «болгарки», так и на специальных станках, оснащенных войлочными дисками. Принцип эффективности элементарен: на абразивные ленты или круги с мягким материалом наносится паста ГОИ и производится непосредственная полировка до конечного результата с максимальным уровнем шероховатости 0,04 – 0,13 мкм.

Немаловажное значение имеет подбор смеси ГОИ с разным уровнем зернистости. Чем ближе шлифовка к финишной отметке – тем мельче необходим абразив. Основной компонент в составе пасты – оксид хрома, поэтому она имеет зеленоватый цвет. Например, при конечной полировке 10 м² металлической поверхности расходуется около 1 кг шлифовального вещества и 3 матерчатых диска.

На промышленном производстве сначала определяется состояние металла и назначается соответствующий класс его обработки. Механический метод – подготовительный этап перед использованием химических веществ и специализированных станков, включает одну из нижеперечисленных манипуляций с металлом:

  1. Ликвидация остатков травильного шлама и окислов жесткими металлическими щетками.
  2. Удаление ржавчины и заусениц сжатым воздухом с крупными частицами стальной дроби для устранения следов коррозии и окалины, лучшей эффективности.
  3. Помещение поверхности в щелочной раствор для снятия минеральных масел.
  4. Обезжиривание растворителями на органической основе – специальные теплые смеси хлорированных углеродов устраняют смазку и следы, возникшие от других видов полировки.
  5. Аннигилирование всех жировых следов электрохимическим методом при погружении металлического изделия в электролит.

Качественно осуществить механическую полировку одним из этих способов возможно только в условиях производства, где присутствует необходимое полуавтоматическое и автоматическое оборудование с высокой точностью, конструкции, ванны, электрические устройства, все необходимые условия, реактивы. Для шлифовки металла в домашних условиях применяют наждачную бумагу всевозможной жесткости.

Станок для полировки металлов
Полировка металлов на станке с войлочным кругом

При механической обработке применяются станки с войлочными дисками, полировочными лентами, вибрационными емкостями, наполненными сухими абразивными веществами (опилками, кусочками фетра, замшевыми элементами)или специализированным раствором с содержанием щелочи, специальных металлических шариков. Такие устройства позволяют уменьшить уровень шероховатости в сжатые сроки за счет вибрационных процессов и вращения, но существует риск проскальзывания элементов в обрабатываемую поверхность.

Химический метод

Способ заключается в параллельном воздействии на металл специального химического вещества и паров гальванических элементов. В результате реакции формируется оксидная пленка, выравнивающая поверхность на микро-уровне. Эффективность процесса пассивации зависит от пропорции скорости формирования элементов в пленку и их растворения в жидкостной среде. Чем меньше толщина пассивирующего слоя, тем лучше качество создаваемого блеска.

химическая полировка металла
Химическая полировка металлов на заводе

Электрохимический метод

Механическая и химическая шлифовки не являются финишными – они подготавливают поверхность, устойчивую к изменению своей структуры, к следующему этапу обработки. Так как электрохимическая полировка предполагает создание более толстых слоев, по качеству блеска она немного уступает химическому аналогу воздействия.

Полировка металлов
Установка для полировки металлов электрохимическим методом.

Главное преимущество метода – возможность более обширного выравнивания поверхности по толщине. Его принцип воплощения состоит в помещении металла в кислотный раствор – электролит, и последующем подключении емкости к источнику тока (напряжение ≈ 20 В). Естественно, этот способ осуществляется не вручную, а при помощи соответствующих приспособлений и механизмов. Структура формируемого слоя зависит от:

  • формы, толщины металлического изделия;
  • силы и длительности напряжения;
  • уровня остаточной деформации;
  • вида металла или сплава.

Как результат – образование оксидной пленки толщиной в несколько десятков нанометров в процессе пассивации металла, понижение его химической активности и уровня шероховатости, что впоследствии предотвратит коррозию и сохранит благородный внешний вид.

Электролитно-плазменный способ

Эта методика практически недоступна для проведения в домашних условиях, так как предполагает наличие сложных приспособлений и соблюдение определенной технологии, при которой:

  1. К изделию подключается положительный заряд.
  2. Металл выполняет функцию анода.
  3. Катодом становится емкость с электролитом.

Если полируются поверхности меди или нержавейки, электролитом является 5-% раствор на основе хлористого аммония и его сульфата. При обработке иных металлов концентрацию веществ в жидкости повышают до 10%. Об эффективности этого способа можно судить по результатам: заусеницы ликвидируется за 15-20 секунд, а полностью цикл полировки составляет от 2 до 6 минут при напряжении 250 В.

При термообработке металла формируется окалина, плохо устраняемая этой методикой. Поэтому после кислородно-газовой или плазменной резки изделия обязательно подвергаются травлению химическими реактивами – соляной и серной кислотой. По итогу получаемая поверхность имеет шероховатую структуру без видимых дефектов, идеально подходящую для электролитно-плазменной полировки.

С целью экономии электроэнергии этот способ осуществляется в несколько этапов. Первый предполагает устранение грубого рельефа поверхности с помощью энергосберегающих методик. Вторая стадия процесса представляет из себя непосредственную электролитно-плазменное воздействие, завершающее полировку с высочайшим классом – от 10 до 14.

электроплазменная полировка металла
Нержавейка – мягкий металл относительно своих аналогов, поэтому на предварительном этапе подготовки по отношению к нему потенциально применяются:
  1. Шлифовка металлической щеткой.
  2. Обработка влагостойкой лентой с абразивными элементами 40-90 мкм и использованием воды.
  3. Пескоструйное сдувание мелкоабразивными чугунными частицами.
  4. Электротравление в жидкости с щавелевой кислотой и периодом воздействия до 10 минут (напряжение – 10-12 В, плотность тока – от 1 до 2 А/см²).
  5. Погружение в соляную(20%) и серную(25%) кислоту на 5-10 мин с температурой 35-40°С и целью осветления.

Финишная шлифовка электролитно-плазменным методом проводится в 5-%-ом растворе сульфата аммония с температурой 70-80°С. Этот способ обработки металлов становится популярнее с каждым годом по причине высокой эффективности, производительности, экологичности, малой энергозатратности по сравнению с другими аналогичными методиками. Его массово вводят в промышленное производство с целью повышения качества и количества продукции «на выходе» и минимизации издержек. При его осуществлении соблюдаются все санитарные нормы, отсутствует вред окружающей среде, ведь для фильтрации использованного электролита не нужны никакие сложные приспособления или очистные сооружения.

Методы полировки металлических поверхностей: Нюансы полировки

Для достижения высокого качества полировки как финишного этапа производства металлического изделия целесообразно пользоваться электрохимическим или плазменным способом шлифовки поверхности. Эти методики не только придают особого блеска металлам, но предотвращают от коррозий, ржавчины долгие годы. В домашних условиях прибегнуть к сложным техническим процессам обработки металлических поверхностей очень сложно – требуется использование первичных очистительных от жира методик, так как вязкий поверхностный слой в конечном счете спровоцирует окисление металла и понижение его качества. Поэтому лучше воспользоваться услугами организаций, компетентных в этой сфере и специализирующихся на профессиональной промышленной полировке металлов.

Если финишной шлифовке подвергаются металлические изделия без предварительной обработки – с грубой шероховатой поверхностью, время воздействия током пролонгируется, что ведет к перерасходу электроэнергии и чрезмерному устранению верхнего слоя. Такой вариант применим при необходимости срочного восстановления зеркальной поверхности металла. При первичной обработке грубого рельефа металлического объекта плотность тока в разы выше, чем на следующих этапах с повышенным классом полировки. Специалисты объясняют это большей площадью обрабатываемой поверхности за счет присутствия шероховатостей, чем у формирующегося блестящего слоя по итогу процесса.

Методы полировки металлических поверхностей: Какой способ когда лучше

Механический способ полировки – самый практичный и потому востребованный вариант. Результат этот процедуры сохраняется надолго.

механическая полировка
Самый популярный и востребованный способ, особенно в небольших и локальных масштабах - механический способ полировки.

Химический способ полировки металлов подходит в случае, если допускается возможность создания матовой поверхности. Если после процедуры нужно получить глянцевое, блестящее покрытие, такой метод не подходит. Также химический способ не предназначен для исправления больших неровностей.

Энергоемкость элекролитно-плазменного вида создает основания для применения его исключительно в крупных промышленных масштабах. Этот способ применяют в тех случая, когда кроме обеспечения металлической поверхности зеркального блеска, ее нужно защитить от коррозии.

Почему лучше обратиться к профессионалам

Обращение к профессионалам обеспечивает достижение сразу 2 целей – эффективность и безопасность. Благодаря содействию специалистов, гарантированно удается привести металлическую поверхность в привлекательный внешний вид, удалив с нее все неровности и прочие изъяны. Не имея навыка и опыта полировки, можно испортить покрытие – даже если в распоряжении имеется набор качественных инструментов и расходных материалов.

Обратившись к профессионалам, можно защитить себя от множества неблагоприятных последствий, имеющих отношение к состоянию здоровья. Во время проведения полировки металла нередко применяют едкие концентраты. При взаимодействии с этими растворами, у неопытных людей могут возникнуть необратимые последствия. Мастер выполняет процедуру, соблюдая все правила техники безопасности.

Александр

Специалисты осуществляют полировку металла, независимо от степени сложности манипуляции, и предоставляют гарантию на сохранение результата своей работы.

Оставить комментарий

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Вам также может понравиться