EU. Definição
O polimento eletrolítico é um processo em que a peça a ser polida atua como ânodo, um metal insolúvel serve como cátodo e ambos são simultaneamente imersos em um banho eletrolítico.
A corrente contínua é aplicada para dissolver seletivamente o ânodo, aumentando assim o brilho da superfície da peça de trabalho.
II. Princípio
Há muito debate em todo o mundo sobre o princípio subjacente do polimento eletrolítico, sendo a explicação comumente reconhecida a Teoria da Membrana.
De acordo com esta teoria, os íons metálicos que se desprendem da peça formam uma camada de filme de fosfato na superfície da peça, combinando-se com o ácido fosfórico no líquido de polimento.
Esta membrana é mais fina nas áreas salientes e mais espessa nos pontos rebaixados. Como a densidade de corrente é maior nas saliências, elas se dissolvem rapidamente. Com o fluxo da membrana, a superfície irregular é gradualmente suavizada.
III. Vantagens do Polimento Eletrolítico
(1) Cor e brilho uniformes por dentro e por fora, que são duráveis; até mesmo recessos inacessíveis podem ser suavizados.
(2) Alta eficiência de produção e baixo custo.
(3) Maior resistência à corrosão da superfície da peça, adequada para todos os materiais de aço inoxidável.
4. Condições e equipamentos necessários para polimento eletroquímico
1. Fonte de energia:
Pode ser escolhida fonte de alimentação bifásica de 220 V ou trifásica de 380 V.
2. Retificador:
Os requisitos para a forma de onda da fonte de energia no polimento eletrolítico não são muito rígidos. Podem ser usados retificadores controlados por silício ou retificadores de alta frequência.
- Tensão sem carga do retificador: 0-20V
- Tensão de carga (tensão de trabalho): 8-10V
Se a tensão de trabalho cair abaixo de 6V, a velocidade de polimento diminui e o brilho é insuficiente.
Corrente do retificador: Determinada com base no tamanho da peça do cliente.
3. Célula eletrolítica e instalações de suporte (haste anódica)
A célula pode ser feita de placas rígidas soldadas de cloreto de polivinila (PVC).
É equipado com três hastes de eletrodo, com a haste anódica móvel no centro, conectada ao ânodo da fonte de alimentação (ou pólo positivo), e as hastes catódicas de cada lado, conectadas ao cátodo da fonte de alimentação (pólo negativo).
4. Instalações de aquecimento e equipamentos de resfriamento
① Tubos de aquecimento de quartzo ou tubos de aquecimento de titânio podem ser usados para aquecimento.
② Tubos serpentinos podem ser usados para resfriamento, o que também pode facilitar o aquecimento.
5. Luminárias
As luminárias de titânio são preferidas devido à sua alta resistência à corrosão e longa vida útil, e não afetam a solução do banho.
É aconselhável evitar o uso de luminárias de cobre, pois os íons de cobre podem depositar uma camada de cobre pouco aderente na superfície do aço inoxidável, o que pode afetar a qualidade do polimento.
As peças de cobre expostas podem ser transformadas em uma película com cola de PVC e a película isolante pode ser raspada nos pontos de contato.
6. Materiais de ânodo e cátodo
Folhas de chumbo podem ser usadas para o material do cátodo, enquanto o cobre pode ser usado para o material do ânodo. A relação ânodo-cátodo deve estar entre 1:2. A distância ideal entre o cátodo e o ânodo deve ser de 10 a 30 centímetros.
Atualmente, o polimento eletrolítico é usado principalmente para o abrilhantamento superficial de peças de aço inoxidável. As peças de aço inoxidável podem ser divididas nos materiais das séries 200, 300 e 400, cada um exigindo uma solução específica de polimento eletrolítico.
Por exemplo, o aço inoxidável da série 200 deve usar a fórmula da série 200, que não pode ser adaptada às séries 300 ou 400 de materiais de aço inoxidável.
Este sempre foi um grande problema no mercado interno, já que alguns fabricantes usam peças compostas que incluem materiais das séries 200, 300 e 400 de aço inoxidável.
Em dezembro de 2007, um engenheiro sênior do Weihai Yunqing Chemical Development Institute desenvolveu um eletrólito universal para aço inoxidável.
Este eletrólito é adequado para todos os tipos de aço inoxidável. Integra todas as vantagens do eletrólito original, com a gravidade específica ideal, e atinge um brilho espelhado.
Também apresenta novas vantagens, como aumentar o brilho original, reduzir a densidade de corrente pela metade, economizar 50% nos custos de eletricidade durante a produção e prolongar a vida útil em 40%. Este eletrólito sempre esteve na vanguarda da tecnologia nacional.
Processo de Polimento Eletrolítico: Desengorduramento — Lavagem com Água — Remoção de Ferrugem — Lavagem com Água — Polimento Eletrolítico — Lavagem com Água — Neutralização — Lavagem com Água — Embalagem
V. Tipos de Polimento Eletrolítico
Os principais tipos de soluções de polimento eletrolítico atualmente utilizadas na produção incluem:
1. Solução de polimento composta por ácido sulfúrico, ácido fosfórico e anidrido crômico;
2. Solução de polimento composta por ácido sulfúrico e ácido cítrico;
3. Solução mista de polimento composta por ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido fluorídrico e glicerol ou compostos semelhantes.
Polimento Eletroquímico de Peças de Aço
1. Influência do tipo de material: Existem muitos tipos de materiais de aço e diferentes soluções de polimento devem ser usadas para diferentes aços.
2. Influência de vários fatores: O ácido fosfórico é o principal componente da solução de polimento. O fosfato que ele forma adere à superfície do ânodo e desempenha um papel importante durante o processo de polimento. O ácido sulfúrico pode aumentar a velocidade de polimento, mas o teor não deve ser muito alto para evitar causar corrosão. O anidrido crômico pode melhorar o efeito de polimento e tornar a superfície brilhante.
A densidade atual tem um grande impacto na qualidade do polimento. Diferentes densidades de corrente devem ser usadas para diferentes soluções. Se a densidade de corrente for muito baixa, o efeito de nivelamento será fraco e, se for muito alta, causará corrosão excessiva. A temperatura tem certo impacto na qualidade do polimento, mas não é o fator principal.
3. Precauções de operação:
(1) A solução recém-preparada deve ser submetida a tratamento de eletrificação sob a condição de uma grande área catódica (a área catódica é várias vezes maior que a área anódica), de modo que parte do cromo hexavalente seja reduzida. Se a quantidade de cromo trivalente aumentar muito durante o uso, ocorre o contrário, ou seja, o tratamento de eletrificação é realizado na condição de ânodo grande e cátodo pequeno.
(2) Meça frequentemente a densidade da solução e adicione água ou concentre a solução aquecendo em tempo hábil. O conteúdo de ácido fosfórico, ácido sulfúrico, anidrido crômico e cromo trivalente na solução deve ser analisado e ajustado regularmente.
(3) Durante o uso, o teor de ferro dissolvido no ânodo aumenta gradualmente. Quando o teor de ferro (calculado como Fe2O3) atingir 7-8%, a solução deve ser substituída parcial ou totalmente.
(4) Preparação: Primeiro, misture ácido fosfórico e ácido sulfúrico, dissolva o anidrido crômico em água, depois despeje a solução de ácido misto na solução aquosa de anidrido crômico e aqueça-a a 80°C. Adicione lentamente a gelatina sob agitação constante (a reação é intensa neste momento). Após o término da reação (cerca de 1 hora depois), a solução torna-se verde uniforme.
Polimento Eletrolítico de Metais
O polimento eletrolítico de cobre e suas ligas geralmente utiliza eletrólitos de ácido fosfórico. Para o alumínio e suas ligas, uma solução com ácido fosfórico, ácido sulfúrico e ácido crômico é utilizada para polimento eletrolítico.
O polimento eletrolítico de alumínio e suas ligas é amplamente aplicado na produção. Se as peças polidas forem submetidas a um breve tratamento subsequente, não só podem obter uma aparência lisa e brilhante, mas também pode ser formada uma película de oxidação completa, aumentando a sua resistência à corrosão e mantendo o brilho da superfície por um longo tempo.
Para o método de preparação da solução, pode-se consultar o conteúdo relevante sobre polimento eletrolítico de peças de aço.
Quando o teor de alumínio na solução excede 5%, deve-se considerar uma substituição parcial ou completa da solução. Se o teor de íons cloreto exceder 1%, pode ocorrer facilmente corrosão pontual na superfície das peças. O teor de íons cloreto na água utilizada para preparar a solução deve ser inferior a 80mg/L.
