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金属表面装饰加工中的电解抛光与化学抛光 日期:2016.10.10

一、电解抛光
电解抛光是金属表面装饰加工的较新的工艺。它应用于金属零件镀前预处理和镀后的精加工,也可以单独应用于金属表面的加工。如电解抛光常用于外形复杂的金属零件,专用平面抛光机和多种镀层的装饰性加工和表面精加工。在一定条件下,电抛光也可以用来代替繁重的机械抛光。电解抛光具有生产效率高,操作方便等优点。缺点是成本高,使用期短,再生困难。

  电平面抛光机的机理比较复杂。其中粘膜理论认为电抛光过程中,在阳极表面形成了一种具有高电阻率的粘性薄膜。这种粘膜在微观凸起处的厚度比凹洼处的厚度小,电流密度较高,溶解较快;而凹洼处的电流密度较低,溶解速度较慢,这样经过一段时间凸凹位置的不断转换逐渐达到整平,光亮的目的。

    目前生产上采用的电抛光液主要有:

  ①硫酸、磷酸、铬酐组成的抛光液;

  ②硫酸和柠檬酸组成的抛光液;

  ③硫酸、磷酸、氢氟酸及甘油或类似化合物组成的混合抛光液。

  钢铁零件的电化学抛光

  (1)材料种类的影响 钢铁材料的种类很多,对不同的钢材应采用不同的抛光液。

  (2)各种因素的影响 磷酸是抛光液的主要成分。它所生成的磷酸盐粘附在阳极表面,在抛光过程中起重要作用。硫酸可以提高抛光速度,但含量不能过高,以免引起腐蚀。铬酐可以提高抛光效果,使表面光亮。电流密度对抛光质量有很大影响,对于不同的溶液应采用不同的电流密度,电流密度过低,整平作用差,过高会引起过腐蚀。温度对抛光质量有一定的影响,但不是主要因素。

      (3)操作注意事项

  ①新配制的溶液应在大阴极面积(阴极面积大于阳极面积几倍)的情况下进行通电处理,使一部分六价铬还原为三价铬。如果在使用过程中三价铬增加过多时,则相反,即在大阳极小阴极的情况下进行通电处理。

  ②经常测定溶液的密度,并及时加水或加热浓缩溶液。溶液中的磷酸、硫酸和铬酐和三价铬的含量应定期分析和调整。

  ③使用过程中由于阳极溶解铁的含量逐渐升高,当铁的含量(按Fe2 03计算)达到7%~8%时部分更换,或全部更换溶液。

  ④配制 先将磷酸与硫酸混合,铬酐溶解于水,然后把酸的混合液倒人铬酐水溶液中加热8 0"C。在不断搅拌下慢慢加入明胶(此时反应激烈)。反应结束后(大约1 h后)溶液变为均匀的草绿色。

  其他金属的电解抛光

  铜及其合金的电解抛光,广泛采用磷酸电解液。铝及铝合金的电解抛光采用磷酸一硫酸一铬酸性的溶液。

  铝及铝合金的电解抛光在生产上应用得比较广泛。抛光后的零件如果随即进行短时间的氧化处理,不仅能得到平整光亮的外观还能形成完整的氧化膜,提高耐蚀性,可以长期保持其表面光泽。

  溶液的配制方法,可以参照钢铁零件电解抛光的有关内容。

  当溶液中的铝含量超过5%时,应部分更换或全部更换溶液。

  当氯离子含量超过1%时,零件表面容易出现斑点腐蚀。配制溶液用的水中氯离子含量应少于8 0 mg/L。

  二、化学抛光

  化学抛光是在特定的溶液中对零件进行浸蚀整平的过程。

  化学平面抛光机构造简单,可以处理形状比较复杂的零件。缺点是化学抛光的质量不如电解抛光。溶液的调整和再生也比较困难,在应用上受到限制。尤其是平面抛光机操作过程中硝酸散发出大量黄棕色有害气体,对环境污染非常严重。