电化学抛光简介[] 主要内容主要内容123电化学抛光原理电化学抛光原理电化学抛光工艺及特点电化学抛光工艺及特点影响电化学抛光的因素影响电化学抛光的因素3电化学抛光的问题与展望电化学抛光的问题与展望4 电化学原理电化学原理电化学抛光是金属阳极溶解的独特电解过程,它受众多可变因素的影响根据阳极金属的性质、电解液组成、浓度及工艺条件的不同,在阳极表面上•可能发生下列一种或几种反应[1]:(1)金属氧转化成金属离子溶人到电解液中MeMen++ne(2)阳极表面生成钝化膜Me+nOH–11/2Me2On+n/2H2O+ne(3)气态氧的析出4OH-O2+2H2O+4e(4)电解液中各组分在阳极表面的氧化电化学抛光后的阳极表面状态主要取决于上述4种反应的强弱程度然而,由于电化学抛光过程的复杂性,至今提出的各种电化学抛光机制,例如粘性膜理论和钝化膜理论,均存在一定的局限性。
电化学抛光工艺及特点设备有: 电解槽、清洗槽、阳极架辅助阴极( 铅板、石墨板) 、直流电源等工艺流程: 装料 除油 清洗 除锈 清洗 抛光 清洗 钝化 清洗 晾干 卸料1设备及工艺流程设备及工艺流程[2] 电化学抛光工艺及特点2.电化学抛光作为一种金属表面处理方法电化学抛光作为一种金属表面处理方法, 它具有以下优点它具有以下优点[3] :(1)不受材料硬度和韧性的限制,几乎所有的模具材料都可进行电解抛光;(2)电化学抛光可对模具表面起整平作用;(3)可抛光各种较复杂的型腔;(4)经电化学抛光后的表面无任何条纹;(5)抛光速度快慢可方便调节电化学抛光速度与电流大小成正比电流大,阳极(工件)溶解快;流小,阳极溶解慢;(6)电解液自动循环,操作点容易观察电解光时可将真空吸管接放到操作处附近,把喷出的电解液及时抽回,使其不留在模具的型腔中,从而可方便地显露出抛光的进展状况;(7)仅需轻微接触工件,减轻了劳动强度,工作效率高。
8)不必频繁更换工具,导电石墨油石接触头可与模具形状自吻合 电化学抛光工艺及特点3.电化学抛光在处理金属表面时,还有一些不足存在[4](1)所得表面质量取决于被加工金属的组织均匀性和纯度,金属结构的缺陷被突出地显露出来对表面有序化组织敏感性较大;(2)较难保持零件尺寸和几何形状的精确度;(3)表面必须预加工到比较高的粗糙度.很难在粗加工或砂型铸造零件上获得高的抛光质量 影响电化学抛光效果的因素1.电解液(抛光液)的组成抛光液通常有酸性、中性和碱性抛光液[5]l其中酸性抛光液有:磷酸系、硫酸系、高氯酸系、磷酸硫酸系,以及在各系基础上派生出的硫酸铬酐磷酸铬酐、硫酸磷酸铬酐,再配以各种添加剂而成的抛光液通用性较好的酸性抛光液为磷酸硫酸系抛光液l电化学抛光液中加入少量添加剂,可显著改善溶液的抛光效果刘爱华等研究发现:含羟基(-OH)、羧基(-COOH)类添加剂主要起缓蚀作用;含胺基(-NH2)、环烷烃类添加剂主要起整平作用;糖类及其它杂环类添加剂主要起光亮作用但它们的作用并非截然分开,相互匹配可起到多功能作用。
影响电化学抛光效果的因素2.电流密度 电流密度太小,抛光时间长,工作效率低;电流密度太大,因阳极溶解过快易出现浸蚀另外,电解时间和电解温度也对抛光效果有一定的影响3.抛光时间l 在适宜的时间范围内,抛光质量与抛光时间成正比,与温度和电流密度成反比当抛光温度或阳极电流密度较高时,则抛光时间应短,反之则长l 例如AISI-304不锈钢抛光时间以10min为宜,金属钛最适宜的电解抛光时间是15min 电化学抛光技术的发展与展望l目前,在工件特种抛光方面对脉冲电化学的研究正方兴未艾,随着对模具镜面效果的大量需求和微细电化学理论的完善,脉冲电化学抛光技术在材料表面微、纳米级加工领域的抛光能力会大大提高,并且将发挥越来越重要的作用l电化学抛光因其速度快、劳动强度小、不受抛光工件形状限制及抛光质量好等优点得到人们的关注l进一步阐明电化学抛光的机理,开发新的电化学抛光技术和研究新的抛光液,实现电化学抛光过程的自动化和智能化,提高电化学抛光的质量和抛光效率,是电化学抛光的主要研究方向 参考文献[ 1] 杜炳志, 漆红兰. 电化学抛光技术新进展[ J] . 表面技术, 2007, 32( 6) : 56- 58.[ 2] 张素银, 杜凯等. 电解抛光技术研究进展[ J] . 电镀与涂饰, 2007, 26( 2) : 48- 50.[ 3] 李异. 电化学抛光技术及应用[ J] . 材料保护, 2001, 34( 5) : 54- 55.[ 4] 彭丽华. 电化学抛光模具的特点[ J] . 机械工人: 冷加工. 2007, ( 9) : 50.[ 5] 韦瑶, 杜高昌, 蓝伟强. 电化学抛光工艺的研究及应用[ J] . 表面技术, 2001,30( 1) : 20. Thank You! 。