電解拋光原理
利用金屬表面微觀凸點在特定電解液中和適當(dāng)電流密度下﹐首先發(fā)生陽極溶解的原理進(jìn)行拋光的一種電解加工﹐又稱電拋光﹐英文簡稱ECP。
一、概述
工件作為陽極接直流電源的正極。用鉛﹑不銹鋼等耐電解液腐蝕的導(dǎo)電材料作為陰極﹐接直流電源的負(fù)極。兩者相距一定距離浸入電解液(一般以硫酸﹑磷酸為基本成分)中﹐在一定溫度﹑電壓和電流密度(一般低于1安/厘米2 )下﹐通電一定時間(一般為幾十秒到幾分)﹐工件表面上的微小凸起部分便首先溶解﹐而逐漸變成平滑光亮的表面。
電解拋光的特點是﹕①拋光的表面不會產(chǎn)生變質(zhì)層﹐無附加應(yīng)力﹐并可去除或減小原有的應(yīng)力層﹔②對難于用機(jī)械拋光的硬質(zhì)材料﹑軟質(zhì)材料以及薄壁﹑形狀復(fù)雜﹑細(xì)小的零件和制品都能加工﹔③拋光時間短﹐而且可以多件同時拋光﹐生產(chǎn)效率高﹔④電解拋光所能達(dá)到的表面粗糙度與原始表面粗糙度有關(guān)﹐一般可提高兩級。但由于電解液的通用性差﹐使用壽命短和強(qiáng)腐蝕性等缺點﹐電解拋光的應(yīng)用范圍受到限制。電解拋光主要用于表面粗糙度小的金屬制品和零件﹐如反射鏡﹑不銹鋼餐具﹑裝飾品﹑注射針﹑彈簧﹑葉片和不銹鋼管等﹐還可用于某些模具(如膠木模和玻璃模等)和金相磨片的拋光。
二、工藝流程
除油--水洗--除銹--水洗--電解拋光--水洗--中和--水洗--鈍化--包裝
三、常見問題
1.電拋光后，表面為什么會發(fā)現(xiàn)似未拋光的斑點或小塊？
原因分析：拋光前除油不******，表面尚附有油跡。
解決方法：選用“云清牌 除油除蠟液”，1：10兌水使用，60－90℃條件下浸泡5－20分鐘。如長時間使用后應(yīng)考慮更換新液。
2.拋光過后表面局部為什么有灰黑色斑塊存在？
原因分析：可能氧化皮未******除干凈。局部尚存在氧化皮。
解決方法：加大清除氧化皮力度，可選用“ 不銹鋼氧化皮清除液”，“不銹鋼氧化皮清除膏”等產(chǎn)品。因除銹除氧化皮產(chǎn)品較多，具體適用產(chǎn)品可咨詢威海云清化工開發(fā)院。
3.拋光后工件棱角處及******過腐蝕是什么原因引起的？
原因分析：棱角、******的部位電流過大，或電解液溫度過高，拋光時間過長，導(dǎo)致過度溶解。
解決方法：調(diào)整電流密度或溶液溫度，或縮短時間。檢查電極位置，在棱角處設(shè)置屏蔽等。
4.為什么工件拋光后不光亮并呈灰暗色？
分析原因：可能電化學(xué)拋光溶液已不起作用，或作用不明顯。
解決方法：檢查電解拋光液是否使用時間過長，質(zhì)量下降，或溶液成分比例失調(diào)。
5.工件拋光后表面有白色的條紋是怎么回事？
原因分析：溶液相對密度太大，液體太稠，相對密度大于1.82。
解決方法：增大溶液的攪拌程度，如果溶液相對密度太大，用水稀釋至1.72。在90~100℃條件下并加熱一小時。
6.為什么拋光后表面有陰陽面，及局部無光澤的現(xiàn)象？
原因分析：工件放置的位置沒有與陰極對正，或工件互相有屏蔽。
解決方法：將工件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使工件與陰極的位置適當(dāng)，使電力分布合理。
7.拋光后工件表面平整光潔，但有些點或塊不夠光亮，或出現(xiàn)垂直狀不亮條紋，一般是什么原因引起的？
原因分析：可能是拋光后期工件表面上產(chǎn)生的氣泡未能及時脫離并附在表面或表面有氣流線路。
解決方法：提高電流密度，使析氣量加大以便氣泡脫附，或提高溶液的攪拌速度，增加溶液的流動。
8.零件和掛具接觸點無光澤并有褐色斑點，表面其余部分都光亮是什么原因？
原因分析：可能是零件與掛具的接觸不良，造成電流分布不均，或零件與掛具接觸點少。
解決方法：擦亮掛具接觸點，使導(dǎo)電******，或增大零件與掛具的接觸點面積。
9.同一槽拋光的零件有的光亮，有的不亮，或者局部不亮。
原因分析：同槽拋光工件太多，致使電流分布不均勻，或者是工件之間互相重疊，屏蔽。
解決方法：減少同槽拋光工件的數(shù)量，或者注意工件的擺放位置。
10．為什么拋光零件凹入部位和零件與掛具接觸點接觸附近有銀白色斑點？
原因分析：可能是零件的凹入部位被零件本身或掛具屏蔽了。
解決方法：適當(dāng)改變零件位置，使凹入部位能得到電力線或縮小電極之間距離或提高電流密度。
11.已嚴(yán)格按照工藝規(guī)范操作，為什么拋光后零件表面有或多或少的過腐蝕現(xiàn)象？ 原因分析：是否溶液溫度過高或電流密度太大，如果溶液配制沒有問題，又嚴(yán)格操作，則可能是拋光前的處理問題。
解決方法：嚴(yán)格執(zhí)行電化學(xué)拋光前處理的操作，在酸洗過程中避免過腐蝕。不要把清洗水留在零件表面，帶進(jìn)拋光槽。
四、優(yōu)點
電解拋光優(yōu)點：
⑴內(nèi)外色澤一致，光澤持久，機(jī)械拋光無法拋到的凹處也可整平。
⑵生產(chǎn)效率高，成本低廉。
⑶增加工件表面抗腐蝕性。
五、條件設(shè)備
.電化學(xué)拋光所需條件及設(shè)備
（1）電源：
電源可選用雙相220V，三相380V。
（2）整流器
電解拋光對電源波形要求不是太嚴(yán)格，可選用可控硅整流器與高頻整流器。
整流器空載電壓：0—20v
負(fù)載電壓（工作電壓）：8—10v
工作電壓低于6v，拋光速度慢，光亮度不足。
整流器電流：根據(jù)客戶工件大小而定。
（3）電解槽及配套設(shè)施（陽極棒）
可選用聚氯乙烯硬板材焊接而成。在槽上裝三根電極棒，中間為可移動的陽極棒，接電源陽極（或正極），兩側(cè)為陰極棒，連接電源陰極（負(fù)極）。
（4）加熱設(shè)施及冷卻設(shè)備
①加熱可選用石英加熱管，鈦加熱管。
②冷卻可選用盤管，盤管可加熱可冷卻。
（5）夾具
***好選用鈦做掛具，因為鈦較耐腐蝕，壽命長，鈦離子對槽液無影響。建議***好不要用銅掛具，因為銅離子進(jìn)入會在不銹鋼表面沉積一層結(jié)合力不好的銅層，影響拋光質(zhì)量。銅裸露部位可用聚氯乙烯膠烘烤成膜，在接觸點刮去絕緣膜。
（6）陰陽極材料
陰陽極棒應(yīng)用銅棒或銅管，銅管長是電解槽長加20厘米，陰極板應(yīng)用鉛板，鉛板固定在陰極棒上，鉛板長為槽高加10厘米，鉛板寬根據(jù)槽長而定，一般為10厘米，20厘米規(guī)格。