I . Definición
El pulido electrolítico es un proceso en el que la pieza a pulir actúa como ánodo, un metal insoluble actúa como cátodo y ambos se sumergen simultáneamente en un baño electrolítico.
Se aplica corriente continua para disolver selectivamente el ánodo, aumentando así el brillo de la superficie de la pieza de trabajo.
II . Principio
Hay mucho debate en todo el mundo sobre el principio subyacente del electropulido, siendo la explicación comúnmente reconocida la Teoría de la Membrana.
Según esta teoría, los iones metálicos que se desprenden de la pieza forman una capa de película de fosfato en la superficie de la pieza, combinándose con el ácido fosfórico del líquido de pulido.
Esta membrana es más delgada en las zonas salientes y más gruesa en las zonas hundidas. Dado que la densidad de corriente es mayor en las protuberancias, se disuelven rápidamente. A medida que la membrana fluye, la superficie irregular se alisa gradualmente.
III . Ventajas del pulido electrolítico
(1) Color y brillo uniformes por dentro y por fuera, que sean duraderos; Incluso los huecos inaccesibles se pueden alisar.
(2) Alta eficiencia de producción y bajo costo.
(3) Mayor resistencia a la corrosión de la superficie de la pieza de trabajo, adecuada para todos los materiales de acero inoxidable.
4 . Condiciones y equipos necesarios para el pulido electroquímico.
1. Fuente de energía:
Se puede elegir alimentación bifásica de 220 V o trifásica de 380 V.
2. Rectificador:
Los requisitos para la forma de onda de la fuente de energía en el pulido electrolítico no son muy estrictos. Se pueden utilizar rectificadores controlados por silicio o rectificadores de alta frecuencia.
- Voltaje sin carga del rectificador: 0-20V
- Voltaje de carga (voltaje de trabajo): 8-10V
Si el voltaje de trabajo cae por debajo de 6 V, la velocidad de pulido disminuye y el brillo es insuficiente.
Corriente del rectificador: determinada según el tamaño de la pieza del cliente.
3. Celda electrolítica e instalaciones de soporte (varilla de ánodo)
La celda puede estar hecha de placas rígidas soldadas de policloruro de vinilo (PVC).
Está equipado con tres varillas de electrodos, con la varilla del ánodo móvil en el centro, conectada al ánodo de la fuente de alimentación (o polo positivo), y las varillas del cátodo a cada lado, conectadas al cátodo de la fuente de alimentación (polo negativo).
4. Instalaciones de calefacción y equipos de refrigeración
① Para calentar se pueden utilizar tubos calefactores de cuarzo o tubos calefactores de titanio.
② Se pueden utilizar tubos serpentinos para enfriar, lo que también puede facilitar el calentamiento.
5. Lámparas
Se prefieren los accesorios de titanio debido a su alta resistencia a la corrosión y su larga vida útil, y no afectan la solución del baño.
Es aconsejable evitar el uso de accesorios de cobre, ya que los iones de cobre pueden depositar una capa de cobre poco adherente en la superficie del acero inoxidable, lo que puede afectar la calidad del pulido.
Las partes de cobre expuestas se pueden convertir en una película con pegamento para PVC y la película aislante se puede raspar en los puntos de contacto.
6. Materiales de ánodo y cátodo
Se pueden utilizar láminas de plomo para el material del cátodo, mientras que se puede utilizar cobre para el material del ánodo. La relación ánodo-cátodo debe estar entre 1:2. La distancia ideal entre el cátodo y el ánodo debe ser de 10 a 30 centímetros.
Actualmente, el pulido electrolítico se utiliza principalmente para el abrillantado de superficies de piezas de acero inoxidable. Las piezas de acero inoxidable se pueden dividir en materiales de las series 200, 300 y 400, y cada uno requiere una solución de electropulido específica.
Por ejemplo, el acero inoxidable de la serie 200 debe utilizar la fórmula de la serie 200, que no se puede adaptar a los materiales de acero inoxidable de las series 300 o 400.
Esto siempre ha sido un problema importante a nivel nacional, ya que algunos fabricantes utilizan piezas compuestas que incluyen materiales de acero inoxidable de las series 200, 300 y 400.
En diciembre de 2007, un ingeniero senior del Instituto de Desarrollo Químico Weihai Yunqing desarrolló un electrolito universal para acero inoxidable.
Este electrolito es apto para todo tipo de acero inoxidable. Integra todas las ventajas del electrolito original, con la gravedad específica ideal, y consigue un brillo similar al de un espejo.
También tiene nuevas ventajas como aumentar el brillo original, reducir la densidad de corriente a la mitad, ahorrar un 50% en costes de electricidad durante la producción y ampliar la vida útil en un 40%. Este electrolito siempre ha estado a la vanguardia de la tecnología nacional.
Proceso de pulido electrolítico: Desengrase — Lavado con agua — Eliminación de óxido — Lavado con agua — Pulido electrolítico — Lavado con agua — Neutralización — Lavado con agua — Embalaje
V. Tipos de pulido electrolítico
Los principales tipos de soluciones de electropulido que se utilizan actualmente en la producción incluyen:
1. Solución pulidora compuesta de ácido sulfúrico, ácido fosfórico y anhídrido crómico;
2. Solución pulidora compuesta de ácido sulfúrico y ácido cítrico;
3. Solución de pulido mixta compuesta por ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido fluorhídrico y glicerol o compuestos similares.
Pulido electroquímico de piezas de acero.
1. Influencia del tipo de material: existen muchos tipos de materiales de acero y se deben utilizar diferentes soluciones de pulido para diferentes aceros.
2. Influencia de varios factores: El ácido fosfórico es el componente principal de la solución de pulido. El fosfato que forma se adhiere a la superficie del ánodo y juega un papel importante durante el proceso de pulido. El ácido sulfúrico puede aumentar la velocidad de pulido, pero el contenido no debe ser demasiado alto para evitar provocar corrosión. El anhídrido crómico puede mejorar el efecto de pulido y hacer que la superficie brille.
La densidad de corriente tiene un gran impacto en la calidad del pulido. Se deben utilizar diferentes densidades de corriente para diferentes soluciones. Si la densidad de corriente es demasiado baja, el efecto de nivelación será débil y si es demasiado alta, provocará una corrosión excesiva. La temperatura tiene cierto impacto en la calidad del pulido, pero no es el factor principal.
3. Precauciones de operación:
(1) La solución recién preparada debe someterse a un tratamiento de electrificación en la condición de que el área del cátodo sea grande (el área del cátodo es varias veces mayor que el área del ánodo), de modo que se reduzca parte del cromo hexavalente. Si la cantidad de cromo trivalente aumenta mucho durante el uso, ocurre lo contrario, es decir, el tratamiento de electrificación se lleva a cabo en la condición de ánodo grande y cátodo pequeño.
(2) Mida con frecuencia la densidad de la solución y agregue agua o concentre la solución calentándola de manera oportuna. El contenido de ácido fosfórico, ácido sulfúrico, anhídrido crómico y cromo trivalente en la solución debe analizarse y ajustarse periódicamente.
(3) Durante el uso, el contenido de hierro disuelto en el ánodo aumenta gradualmente. Cuando el contenido de hierro (calculado como Fe2O3) alcanza el 7-8%, la solución debe reponerse total o parcialmente.
(4) Preparación: Primero, mezcle ácido fosfórico y ácido sulfúrico, disuelva el anhídrido crómico en agua, luego vierta la solución de ácido mixto en la solución acuosa de anhídrido crómico y caliéntela a 80 °C. Agrega lentamente la gelatina mientras revuelves constantemente (la reacción es intensa en este punto). Una vez completada la reacción (aproximadamente 1 hora después), la solución adquiere un color verde uniforme.
Pulido electrolítico de metales
El pulido electrolítico del cobre y sus aleaciones generalmente utiliza electrolitos de ácido fosfórico. Para el aluminio y sus aleaciones se utiliza una solución con ácido fosfórico, ácido sulfúrico y ácido crómico para el pulido electrolítico.
El pulido electrolítico del aluminio y sus aleaciones se aplica ampliamente en la producción. Si las piezas pulidas se someten a un breve tratamiento posterior, no sólo se puede obtener un aspecto liso y brillante, sino que también se puede formar una película de oxidación completa, aumentando su resistencia a la corrosión y manteniendo el brillo superficial durante mucho tiempo.
Para conocer el método de preparación de la solución, puede consultar el contenido relevante sobre pulido electrolítico de piezas de acero.
Cuando el contenido de aluminio en la solución supera el 5%, se debe considerar la sustitución parcial o total de la solución. Si el contenido de iones cloruro supera el 1%, puede producirse fácilmente una corrosión puntual en la superficie de las piezas. El contenido de iones cloruro en el agua utilizada para preparar la solución debe ser inferior a 80 mg/L.
