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电化学抛光工程
已阅[468]次[2011/4/6]


一、电化学抛光工艺流程

   一般材质的电化学抛光工艺流程如下:
   预抛光或磨光→脱脂→水洗→(酸洗→水洗)→电化学抛光→水洗→酸洗→水洗→接后道工序。

   1.预抛光或磨光
   电化学抛光属于精抛光的范畴,它可使基体表面从原有的粗糙度再降几级,因此,基体的原始粗糙度愈低,电化学抛光后表面也愈光亮。为了获得高光亮度的表面,某些表面比较粗糙的工件最好进行磨光、滚光或预抛光处理,然后再进行电化学抛光。对于表面已经比较光亮的基体或并不要求获得高光亮度的工件,则不必进行预抛光或磨光。

   2.脱脂
   基材在加工过程中所用的油脂大多为矿物油,它不像植物油那样可通过碱皂的方法除去,用普通的苛性碱、碳酸钠和氰化钠溶液也无法除去,尤其是事先用抛光膏预抛光的零件,常含有高黏度的油脂,用汽油洗后还会留下油膜,通常要用特别的除蜡水或去抛光膏清洗剂进行脱脂。对于一般的零件只要用含适当表面活性剂的除油液即可,几种适于不同用途的除油液的配方。

   3.除锈
   电化学抛光钢铁时,如表面的氧化物不除尽,会引起阳极溶解的不均匀,也就得不到光亮的抛光表面,所以钢铁件在电化学抛光前必须用酸将表面的氧化物除尽。除锈用的酸通常是硫酸或盐酸,但它们均易引起吸氢问题,尤其是用盐酸时这个问题更严重。所以常在盐酸中加人一些氧化砷或氧化锑以防止吸氢作用。
   除用无机抑制剂抑制吸氢外,也可用有机抑制剂,如明胶、糖蜜、纤维素醇酸钠等。对于某些高碳钢零件,酸洗后常会留下积碳,此时要选用可除去积碳的酸洗液,这种酸洗液有时含有氢氟酸、硝酸或磷酸。

二、电化学抛光的工艺装备

   这里说的工艺装置包括:抛光槽、阴极、挂(夹)具、电源控制系统及辅助设备和工具等。

   1.抛光槽
   电化学抛光槽是用来盛装电解液的容器。按其材质可分为金属槽、非金属槽及金属槽内衬非金属垫、板双层(又称夹体)槽三种。
   金属槽通常是内槽体同时用作阴极。这样的装置比较简单。后两种抛光槽专设有阴极装置、结构稍复杂些。
   抛光槽槽体的形状大小,主要决定于被抛光件的外形结构。
对于大型或特大型制件的局部抛光,可采用一种套装式抛光槽进行抛光。这种抛光槽可根据被抛光制件的待抛光部位的规格进行专门设计制造。抛光时,只需将它直接套装在待抛光处,即可进行抛光作业。显然,这是一种蚂蚁啃骨头式的作业法,优点是多、快、好、省。
   在抛光大型空心式制件或箱柜式、管状制件内表面时,可利用制件本身的内腔(一端堵塞密封)作为抛光槽进行电抛光加工。
   还有一种摆动式抛光槽,它用于亚微片之类的金属制件的抛光加工。这种抛光槽的特点,是当被抛光制件-磨片-浸入电解液中时,电源会自动接通,进行电抛光作业。而当制件由于抛光槽的摆动使它露出电解液时,电源又自动断开,停止电抛光加工。
   有时由于某种特定工艺的需要而采用流动式或其他特制抛光槽。
   目前,国内外电抛光作业应用的抛光槽,绝大多数还是结构较简单的固定式抛光槽,与电镀槽相仿,故常有用电镀槽代用的工艺实例。
   比较标准化的或工艺要求较高的电抛光工艺,抛光槽的内壁均用绝缘材料制成。通常的抛光槽内、外壁材料。
    钢制抛光槽通常用4mm~5mm厚钢板焊接制成。木、混凝土质抛光槽外壳厚度可视槽体大小适当控制。比较正规的抛光作业用的抛光槽上方应设置抽风设备,将抛光作业中产生的有害气体及时排出室外。装设加热、降温和搅拌设备,便于随时控制电抛光体系处在较好或最佳状态。
   抛光槽容积大小的设计,主要依据是待抛光制件的大小及生产量等。中、小型的抛光槽容积一般为50L以下,多用于实验室及非连续性的抛光作业。大规模的连续生产,应用100L~300L甚至更大容积的抛光槽,个别大到5000L以上。
   还有根据最大允许体积的电流密度、更换电解液的周期及校正电解液的周期来设计抛光槽的容积。前者用于不太大的槽体设计,这时的最大允许体积的电流密度值由经验得到:
   (1)使用冷电解液时为0.5A/L~0.7A/L。
   (2)无冷却装置的热电解槽为1A/L~2A/L。
   (3)有人工冷却的电解槽为2A/L~10A/L,适于大规模生产。
   应当指出,实际应用的抛光槽的容积,通常比根据最大允许体积的电流密度设计的抛光槽容积要大2倍~3倍。

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