電解拋光條件設(shè)備

電源;整流器;電極棒;冷卻管;加熱器;掛具;鉛板;電解槽;排風(fēng)裝置

電源可選用雙相220V，三相380V。

電解拋光對(duì)電源波形要求不是太嚴(yán)格，可選用可控硅整流器或高 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(hù)工件大小而定。

可選用聚氯乙烯硬板材(聚丙烯)焊接而成。在槽上裝三根電極棒，中間為可移動(dòng)的陽(yáng)極棒，接電源陽(yáng)極(或正極)，兩側(cè)為陰極棒，連接電源陰極(負(fù)極)。

①加熱可選用石英加熱管，鈦加熱管。

②冷卻可選用盤(pán)管，盤(pán)管可加熱可冷卻。

最好選用鈦?zhàn)鰭炀撸驗(yàn)殁佪^耐腐蝕，壽命長(zhǎng)，鈦離子對(duì)槽液無(wú)影響。建議最好不要用銅掛具，因?yàn)殂~離子進(jìn)入會(huì)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(diǎn)刮去絕緣膜。

陰極材料選用鉛板，陽(yáng)極材料選用紫銅連接。

陽(yáng)極比陰極為1:2-3.5之間。

陰極距陽(yáng)極最佳距離為10-30厘米。

就目前來(lái)說(shuō)，電解拋光主要針對(duì)不銹鋼工件的表面光亮處理。不銹鋼工件又分為200系列，300系列，400系列材質(zhì)，各系列材質(zhì)有必須用針對(duì)性電解拋光液。比如不銹鋼200系列材質(zhì)的不銹鋼，必須用200系列的配方，此種配方無(wú)法適應(yīng)300系列或400系列的不銹鋼材質(zhì)。這一直是國(guó)內(nèi)一大難題，因?yàn)橛行S(chǎng)家的材質(zhì)是組合工件，既有200系列不銹鋼材質(zhì)，又有300或400系列不銹鋼材質(zhì)。

電解拋光工藝:除油--水洗--除銹--水洗--電解拋光--水洗--中和--水洗--鈍化--包裝

1.電拋光后，表面為什么會(huì)發(fā)現(xiàn)似未拋光的斑點(diǎn)或小塊?原因分析:拋光前除油不徹底，表面尚附有油跡。

2.拋光過(guò)后表面局部為什么有灰黑色斑塊存在?原因分析:可能氧化皮未徹底除干凈。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。

3.拋光后工件棱角處及尖端過(guò)腐蝕是什么原因引起的?原因分析:棱角、尖端的部位電流過(guò)大，或電解液溫度過(guò)高，拋光時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致過(guò)度溶解。解決方法:調(diào)整電流密度或溶液溫度，或縮短時(shí)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(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(duì)密度太大，液體太稠，相對(duì)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(duì)密度太大，用水稀釋至1.72。在90~100℃條件下并加熱一小時(shí)。

6.為什么拋光后表面有陰陽(yáng)面，及局部無(wú)光澤的現(xiàn)象?原因分析:工件放置的位置沒(méi)有與陰極對(duì)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(diǎn)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(shí)脫離并附在表面或表面有氣流線(xiàn)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(dòng)。

8.零件和掛具接觸點(diǎn)無(wú)光澤并有褐色斑點(diǎn)，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(diǎn)少。解決方法:擦亮掛具接觸點(diǎn)，使導(dǎo)電良好，或增大零件與掛具的接觸點(diǎn)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(diǎn)接觸附近有銀白色斑點(diǎn)?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(xiàn)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(guò)腐蝕現(xiàn)象?原因分析:是否溶液溫度過(guò)高或電流密度太大，如果溶液配制沒(méi)有問(wèn)題，又嚴(yán)格操作，則可能是拋光前的處理問(wèn)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(guò)程中避免過(guò)腐蝕。不要把清洗水留在零件表面，帶進(jìn)拋光槽。

12."不銹鋼通用電解液"為什么使用一段時(shí)間會(huì)出現(xiàn)泡沫?原因分析:工件表面未除油，一些油污浮在電解液表面，對(duì)操作帶來(lái)了困難。解決方法:已經(jīng)出現(xiàn)此情況的，建議將表面的油污撈出，未出現(xiàn)的建議在拋光前進(jìn)行除油。

13.電化學(xué)拋光液內(nèi)硫酸與磷酸之間有什么關(guān)系?原因分析:硫酸較多，拋光速度過(guò)快，對(duì)金屬基體可加快腐蝕，磷酸較多，可在工件表面吸附一種黏膜，亮度下降，拋光速度變慢。當(dāng)然也不排除其他因素。解決方法:調(diào)整硫酸磷酸合適比例。也可以選擇"各種無(wú)鉻電解添加劑"配方。

14.工件拋光后表面無(wú)光澤，在淺黃色底子上有白色斑點(diǎn)，一般什么原因引起的?原因分析:可能是電解拋光溶液中鉻酐含量過(guò)高，甚至超過(guò)1.5%。解決方法:鉻離子屬于重金屬離子，對(duì)人體有致癌作用，污染環(huán)境，可選用無(wú)鉻拋光液。推薦使用"不銹鋼通用電解液"。

15.電解液成本核算主要是哪些?主要是電費(fèi)、電解液、整流器、電解槽、極板、銅棒、加熱管等。

16.不銹鋼各種材質(zhì)在電解拋光時(shí)電流密度是多少?與電解成本有什么關(guān)聯(lián)?

原因分析:在市場(chǎng)常規(guī)情況下不銹鋼各種材質(zhì)在電解液的密度為:200系列不銹鋼材質(zhì)電流密度在25-50安培之間，300系列不銹鋼材質(zhì)電流密度在15-30安培之間，400系列不銹鋼材質(zhì)電流密度在30-55安培之間。200系列不銹鋼材質(zhì)電流密度在15-25安培之間，300系列不銹鋼材質(zhì)在10-15安培之間，400系列不銹鋼材質(zhì)在25-30之間。電流密度越大，耗電量越大。而在電解成本核算中，電費(fèi)所占的比例很大。

17.拋光后經(jīng)擦拭干凈扔無(wú)光澤，有淺蘭色陰影什么原因?

原因分析:可能是電化學(xué)拋光液配制后，未進(jìn)行加熱及通電處理，或溶液操作溫度偏低。解決方案:120℃下加熱電拋光液一小時(shí)或?qū)㈦娊庖杭訜岬揭?guī)定溫度。

18.拋光后無(wú)光并且有黃色斑點(diǎn)是什么原因引起的?原因分析:可能電化學(xué)溶液的相對(duì)密度偏小，已小于1.70。解決方案:調(diào)整電拋光的相對(duì)密度或在80-100℃條件下加熱濃縮以增大起相對(duì)密度。或是更換新液。

19.工件拋光后，為什么從槽中取出就出現(xiàn)褐色斑點(diǎn)?原因分析:可能是電拋光不夠，或是時(shí)間較短。解決方法:首先適當(dāng)延長(zhǎng)拋光時(shí)間，如果無(wú)作用，則可能是溫度或者電流密度不夠的問(wèn)題。

20.電解時(shí)為什么容易出現(xiàn)打火現(xiàn)象?

原因分析:導(dǎo)致這一現(xiàn)象有三點(diǎn)因素:一是掛具與工件接觸點(diǎn)不牢固，二是電解液密度太低，三是電流密度過(guò)高。解決方法:多換幾種掛具與工件連接方法，盡量多增加掛具與工件的接觸點(diǎn)。如是電解液密度太低，可更換電解液，建議選用"不銹鋼通用電解液"。

21.不銹鋼電解液操作溫度對(duì)電解拋光有什么影響?最佳溫度是多少?原因分析:一般電解液使用溫度為50-90℃之間，溫度較低，拋光速度較慢，光亮度下降。溫度過(guò)高，液體對(duì)工件腐蝕加快，容易引起工件過(guò)腐蝕，電解液有效成分容易分解。解決方法:溫度較低應(yīng)加熱到規(guī)定溫度，加熱可使用各種加熱管(如石英，鈦材質(zhì)加熱管)，長(zhǎng)時(shí)間工作溫度會(huì)上升，當(dāng)溫度超過(guò)90℃時(shí)應(yīng)停止工作，散熱可選用攪拌或冷卻循環(huán)方式。最佳使用溫度是50-90℃，"不銹鋼通用電解液"的最佳使用溫度為50-80℃。

22.不銹鋼工件表面凹凸不平，麻點(diǎn)呈凸?fàn)?，什么原因引起?原因分析:表面銹蝕較多，電解液只是微觀(guān)腐蝕整平，較多的銹蝕電解液不能完全清除，如延長(zhǎng)拋光時(shí)間，大量鐵離子沉入電解液底部，降低電解液使用壽命。解決方法:將工件表面的銹蝕清除干凈。推薦使用"不銹鋼活化液"，"除銹水"，"氧化皮清除液"等產(chǎn)品進(jìn)行清洗除銹。

23.影響電化學(xué)拋光的主要因素有哪些?溫度，時(shí)間，工件材質(zhì)，電解質(zhì)，電壓，電流，工件擺放位置。

24.在做不銹鋼電解拋光時(shí)，表面吸附一層淺紅色物質(zhì)，再次放入電解液會(huì)有短時(shí)間的反應(yīng)，什么原因?原因分析:用銅掛具，銅離子進(jìn)入電解液吸附到陽(yáng)極表面，影響拋光質(zhì)量，再次放入會(huì)有短時(shí)間反應(yīng)是因?yàn)殡娊庖簩⒐ぜ砻娴你~離子溶解了。解決方法:選用鈦掛具，在夾具裸露處用聚氯乙烯樹(shù)脂烘烤成膜，在接觸點(diǎn)刮去絕緣膜，漏出金屬以利于導(dǎo)電。

25.陰陽(yáng)極的最佳面積比是多少?陽(yáng)極比陰極為1:2-3.5之間。26.兩極最佳極距是多少?陰極距陽(yáng)極最佳距離為10-30厘米。27.不銹鋼通用電解拋光液在老化后怎樣維護(hù)?不銹鋼通用電解液老化后可以添加硫酸(密度為1.84)，添加量為槽液重量的6%，或是參考386A·H/L.28.初次進(jìn)行電解拋光，不僅沒(méi)有拋出亮度，而且工件表面全部變成黑色或灰色，是什么原因引起的?原因分析:發(fā)生這種現(xiàn)象一般是兩極接反了，接反后鉛板成正極溶解，工件成陰極吸附，工件溶解在溶液中的鐵鎳鉻離子吸附在工件表面，形成了一層結(jié)合力不好的膜層。解決方法:將正負(fù)極重新連接，陽(yáng)極接正極，陰極接負(fù)極。

1:內(nèi)外色澤一致，光澤持久，機(jī)械拋光無(wú)法拋到的凹處也可整平。

2:生產(chǎn)效率高，成本低廉。可大批量制備樣品

3:增加工件表面抗腐蝕性，可適用于所有不銹鋼材質(zhì)。

1:電解拋光的質(zhì)量與電解液以及電流與電壓的規(guī)范有關(guān)。要摸索不同的拋光參數(shù)，而影響電解拋光的參數(shù)較多，不易找到正確的電解拋光參數(shù)。

2:對(duì)于鑄鐵及夾雜物等試樣，較難獲得良好的結(jié)果。

3:電解液組成復(fù)雜，使用時(shí)需要注意安全操作。

拋光亮度高，光澤持久。

特點(diǎn): 拋光效率高，質(zhì)量好，數(shù)分鐘內(nèi)可拋出高光澤。可以?xún)?yōu)先溶解掉金屬表面的形變層位錯(cuò)，空穴聚積等電位組織，從而得到等電位表面，使不銹鋼耐蝕性能大大提高。拋光需要調(diào)壓器、整流器、電解槽等裝置。

用法:原液使用，鉛版做陰極(負(fù)極)，工件做陽(yáng)極(正極)，溫度60-80度，電流密度15-50安培平方分米，電壓10伏左右，時(shí)間5分鐘。工藝流程:化學(xué)除油→熱水洗→冷水洗→電解拋光→熱水洗→冷水洗→鈍化→冷水洗→熱水洗→熱純水洗 注:可根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整部分工藝流程。

電解拋光的特點(diǎn)是﹕①拋光的表面不會(huì)產(chǎn)生變質(zhì)層﹐無(wú)附加應(yīng)力﹐并可去除或減小原有的應(yīng)力層﹔②對(duì)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(shí)間短﹐而且可以多件同時(shí)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(jí)。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(diǎn)﹐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。

該理論主要為:工件上脫離的金屬離子與拋光液中的磷酸形成一層磷酸鹽膜吸附在工件表面，這種黏膜在凸起處較薄，凹處較厚，因凸起處電流密度高而溶解快，隨黏膜流動(dòng)，凹凸不斷變化，粗糙表面逐漸被整平的過(guò)程。

工件作為陽(yáng)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(shí)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。

目前生產(chǎn)上采用的電拋光液主要有:

①硫酸、磷酸、鉻酐組成的拋光液;

②硫酸和檸檬酸組成的拋光液;

③硫酸、磷酸、氫氟酸及甘油或類(lèi)似化合物組成的混合拋光液。

(1)材料種類(lèi)的影響 鋼鐵材料的種類(lèi)很多，對(duì)不同的鋼材應(yīng)采用不同的拋光液。

(2)各種因素的影響 磷酸是拋光液的主要成分。它所生成的磷酸鹽粘附在陽(yáng)極表面，在拋光過(guò)程中起重要作用。硫酸可以提高拋光速度，但含量不能過(guò)高，以免引起腐蝕。鉻酐可以提高拋光效果，使表面光亮。

電流密度對(duì)拋光質(zhì)量有很大影響，對(duì)于不同的溶液應(yīng)采用不同的電流密度，電流密度過(guò)低，整平作用差，過(guò)高會(huì)引起過(guò)腐蝕。溫度對(duì)拋光質(zhì)量有一定的影響，但不是主要因素。

(3)操作注意事項(xiàng)

①新配制的溶液應(yīng)在大陰極面積(陰極面積大于陽(yáng)極面積幾倍)的情況下進(jìn)行通電處理，使一部分六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻。如果在使用過(guò)程中三價(jià)鉻增加過(guò)多時(shí)，則相反，即在大陽(yáng)極小陰極的情況下進(jìn)行通電處理。

②經(jīng)常測(cè)定溶液的密度，并及時(shí)加水或加熱濃縮溶液。溶液中的磷酸、硫酸和鉻酐和三價(jià)鉻的含量應(yīng)定期分析和調(diào)整。

③使用過(guò)程中由于陽(yáng)極溶解鐵的含量逐漸升高，當(dāng)鐵的含量(按Fe2 03計(jì)算)達(dá)到7%~8%時(shí)部分更換，或全部更換溶液。

④配制 先將磷酸與硫酸混合，鉻酐溶解于水，然后把酸的混合液倒人鉻酐水溶液中加熱8 0"C。在不斷攪拌下慢慢加入明膠(此時(shí)反應(yīng)激烈)。反應(yīng)結(jié)束后(大約1 h后)溶液變?yōu)榫鶆虻牟菥G色。

銅及其合金的電解拋光，廣泛采用磷酸電解液。鋁及鋁合金的電解拋光采用磷酸一硫酸一鉻酸性的溶液。

鋁及鋁合金的電解拋光在生產(chǎn)上應(yīng)用得比較廣泛。拋光后的零件如果隨即進(jìn)行短時(shí)間的氧化處理，不僅能得到平整光亮的外觀(guān)還能形成完整的氧化膜，提高耐蝕性，可以長(zhǎng)期保持其表面光澤。

溶液的配制方法，可以參照鋼鐵零件電解拋光的有關(guān)內(nèi)容。

當(dāng)溶液中的鋁含量超過(guò)5%時(shí)，應(yīng)部分更換或全部更換溶液。

當(dāng)氯離子含量超過(guò)1%時(shí)，零件表面容易出現(xiàn)斑點(diǎn)腐蝕。配制溶液用的水中氯離子含量應(yīng)少于8 0 mg/L。

電解拋光機(jī)配合電解液、電解槽、導(dǎo)電棒、鉛版、加熱管等，對(duì)不銹鋼、銅、鋁等金屬進(jìn)行拋光處理，從而美化金屬表面，使金屬表面達(dá)到鏡面效果。

電解拋光主要應(yīng)用于不銹鋼制品的自行車(chē)配件、門(mén)窗、五金配件、復(fù)合管、醫(yī)療器械、水處理設(shè)備等領(lǐng)域，特別是對(duì)于一些異形件，機(jī)械拋光無(wú)法操作的工件，有很好的取代作用。在工業(yè)生產(chǎn)中，電解拋光是應(yīng)用很廣的拋光工藝，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展，電解拋光工藝也日趨成熟，無(wú)論是在亮度，還是應(yīng)用領(lǐng)域上，都達(dá)到了前所未有的程度。