Химическая полировка алюминия - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Химическая полировка алюминия

Эффективные способы полировки алюминия до зеркального блеска

Полировка алюминия призвана вернуть гладкость покрытия и придать изделию изначальный зеркальный блеск. Существуют различные промышленные и бытовые технологии устранения поверхностных изъянов на алюминиевых деталях, включая царапины, сколы, налет. Эффективным способом восстановления отражающего эффекта покрытия в домашних условиях считается применение пасты для полировки алюминия.

Особенности материала

Алюминий как металл с мягкой структурой характеризуется подверженностью воздействию внешних факторов. Со временем материал темнеет, теряется блеск, снижается отражающий эффект. В процессе эксплуатации поверхность покрывается царапинами и слоем налета. Чтобы убрать дефекты и восстановить эстетичный вид изделия, применяют различные средства и технологии.

Способы и методы полировки алюминия

Для выравнивания шероховатостей материала и нивелирования глубоких царапин в промышленных условиях задействованы сложные технологии, которые подразумевают работу с химическими реагентами. Процесс выполняется с помощью специализированного оборудования.

Электрополировка

Данный способ предусматривает восстановление покрытия иполировку алюминия до зеркального блеска.Процедура представляет собой обработку изделия в растворе электролита:

  • кислотный состав нагревается в специальной ванной с дополнительной свинцовой прослойкой;
  • к алюминию присоединяют катоды из свинца;
  • пропускается ток плотностью в 10-50 А/дм².

Электрополировка алюминия

Продолжительность обработки составляет, в среднем, 5 минут.

Химические методы

Процесс химической полировки алюминияреализуется с использованием специальной ванны со стальной пластиной на дне:

  • резервуар заполняется раствором из серной, азотной и ортофосфорной кислот;
  • состав нагревается до 90-120°Cв зависимости от состава обрабатываемого материала;
  • алюминиевое изделие погружается в кислотную среду на 30-45 секунд, далее его нужно промыть водой;
  • алгоритм обработки повторяется 5-6 раз;
  • на завершающем этапе проводится обработка азотной кислотой 30%.

Электрохимический способ полировки алюминия предусматривает совместное воздействиехимическими реагентами и электричеством. В этом случае обрабатываемый материал выступает в качестве анодного электрода, который соединяется с источником тока. Изделие погружается в резервуар с электролитом, при этом функцию второго электрода выполняют медные катоды.

Декоративное травление

Данная техника восстановления алюминиевых изделий представляет собой разновидность электрополировки. При этом обрабатываемое изделие помещается в раствор фосфорной и хромовой кислот и подвергается воздействию анодов. Электрическое напряжение возрастает от 25 В до 40 В, температуры среды в процессе изменится с 50°C до 80°C. В результате обработки в течение 15-20 минут поверхность алюминия покрывается хаотичным рисунком. Далее изделие тщательно промывают под проточной водой, просушивают и окрашивают специальной краской для органики.

Полировка алюминия в домашних условиях

Для восстановления характерного блеска алюминиевой поверхности в домашних условиях применяют различные народные способы и средства бытовой химии.

Средства и приспособления

Что нужно иметь под рукой, чтобы избавиться от царапин и тусклости, вернуть изначальную эстетику предметов: для этого применяют специальную пасту для полировки алюминия. Также можно справиться с проблемой с помощью ряда обычных средства из моющего арсенала и продуктов из кухни, среди которых:

  • раствор мыла;
  • средства для очистки стекла и фарфора;
  • винный камень, столовый уксус;
  • пищевая сода, соль, лимон, спирт;
  • щавель, кислое яблоко, кефир.

Кроме этого, понадобится следующий набор приспособлений для полировки алюминия:

  • наждачная бумага мелкой и средней зернистости;
  • диски для полировкис войлочным покрытием;
  • металлическая щетка;
  • ветошь.

Выбирая средства и приспособления для полировки алюминиевых изделий в домашних условиях, следует учитывать состав и особенности обрабатываемого материала. Пищевой алюминий не стоит шлифовать абразивами, здесь уместны щадящие способы устранения дефектов.

Предварительная очистка

Если планируется работа с окрашенной деталью, на начальном этапе процедуры необходимо провести предварительную очистку, удалить остатки покрытия и частицы окислений. Для этого используются различные растворители и абразивные материалы.

Полировка винным камнем

Отлично справляется с потемнением и налетом на металле раствор винного камня:

  • в емкости с горячей водой растворяют винный камень, добавляют лимонный сок и доводят до кипения;
  • в остывшем растворе смачивают мягкую салфетку и протирают алюминиевые предметы до зеркального блеска.

Полировка алюминия может производиться винным камнем

Если винный камень разбавить небольшим количеством воды до пастообразной консистенции, можно получить эффективное средство от нагара, окислений и различных загрязнений на металлических изделиях.

Применение полироля

Как специальное средство для ухода за алюминиевыми изделиями, полироль имеет ряд достоинств:

  • способствует быстрой ликвидации царапин и других визуальных дефектов;
  • позволяет отполировать алюминиевуюповерхностьдо зеркального блеска;
  • не содержит аммиак и другие агрессивные вещества;
  • образует защитный слой, обеспечивает барьер от окислений.

Паста для полировки алюминия в Москве и других регионах представлена в большомразнообразии ассортимента.

Нюансы применения полироля:

  1. Поверхность предварительно очищается от красящих покрытий и загрязнений с применением металлической щетки.
  2. Поочередно абразивом средней и мелкой зернистости устраняются шероховатости.
  3. После шлифовки на алюминий наносят пасту и натирают круговыми движениями с применением ветоши до отражающего эффекта.
  4. Остатки средства удаляют чистой салфеткой.

Чтобы повысить сопротивляемость к мелким царапинам и загрязнениям, поверхность после полировки покрывают лаком.

Народные способы очищения и полировки алюминиевых изделий

Чтобы придать сияющий вид бытовым принадлежностям и элементам декора, применяют различные рецепты с простыми и недорогими ингредиентами.

Кислое яблоко

Чтобы очистить емкость от нагара, нужно разрезать яблоко пополам и половинкой хорошо натереть поверхность. Кислота в составе фрукта способствует быстрому удалению нагара.

Кефир или огуречный рассол

Для борьбы с темными пятнами следует оставить посуду с рассолом или кефиром внутри на 12 часов. Далее нужно помыть изделие в теплой воде мягкой тряпкой.

Пищевая сода

Разбавляют соду водой до консистенции кашицы, которую наносят на металл и протирают губкой. Способ поможет очистить изделие от налета и загрязнений, отполировать до блеска.

Пищевая сода – средство для полировки алюминия

Аммиак и бура

Самодельная полировочная смесь из буры (15 г) и аммиака (5 г) позволяет вернуть красоту изделия и придать вещице сияние до зеркального состояния. Состав наносят губкой и хорошо натирают, после промывают под струей воды.

Нюансы полировки листовых изделий из алюминия

Выравнивание плоскости и устранение царапин на листовом металле выполняется с помощью полировальной машины. Последовательность работы:

  1. Подготовительный этап. Поверхность очищают от краски, загрязнений и окиси с помощью металлической щетки. Мягкой тряпкой убирают остатки веществ и пыльный налет;
  2. Шлифовка. Среднезернистым абразивом исправляют визуальные дефекты, шероховатости, глубокие царапины. Далее с применением наждачной бумаги мелкой структуры выравнивают поверхности до идеально гладкого состояния.

Шлифовальная машинка позволяет обработать алюминий до исключительного блеска. Полировочный круг устройства оснащается различными видами насадок в зависимости от характера работ и особенностей материала.

Нюансы работы с помощью шлифовального агрегата:

  • полировочный круг, как и лист обрабатываемого металла, смачивают водой;
  • в результате трения наблюдается нагревание металлической плоскости, под воздействием вращающегося круга ликвидируются шероховатости, образуются мелкие частицы металла и воды в виде кашицы;
  • регулярно с интервалом в 1-2 минуты выключают устройство, промывают под струей воды полировочный диск, смывают частицы образований и на металлическом листе;
  • после нивелирования визуальных дефектов с помощью абразивов, круг шлифовальной машинки оснащается войлочной насадкой и выполняется финишная полировка алюминия.

Рекомендации и предупреждения о безопасности полировки

Процедуры с применением электрополировки или химических способов восстановления визуальных характеристик алюминия отличаются высокой эффективностью. Они позволять быстро добиться зеркального блеска металлической поверхности. Однако не является безопасным применение данных промышленных технологий в домашних условиях. Для самостоятельной полировки алюминиевых изделий лучше использовать войлочные круги, специальные пасты и народные средства.

Способы полировки алюминия: пасты и электрополировка

Полировка алюминия в условиях промышленного производства. Полировка алюминия с помощью станка и специальной пасты. Самостоятельная полировка алюминия в домашних условиях. Химическая и электрохимическая обрабрка.

Полировка алюминия – это технический процесс, при котором изделиям возвращается первоначальный вид. Алюминий является достаточно мягким металлолом, и в процессе эксплуатации он часто подвергается царапинам и деформациям. Чтобы вернуть деталям сияние и гладкость покрытия, необходимо произвести полировку. В данной статье описываются не только все промышленные способы полировки алюминия, но и методы доведения поверхностей до зеркального блеска в домашних условиях.

Способы полировки алюминия

Полировать алюминий необходимо ввиду физических и эргономических особенностей данного вида металла. В процессе постоянного использования изделия часто подвержены появлению сколов и царапин, образованию потерь остекления, окислению и исчезновению первоначального блеска. Чтобы вернуть деталям былой вид, их просто нужно отполировать.

На промышленном уровне широко известны такие методы полировки:

  • химический и электрохимический;
  • электрохимполировка;
  • декоративное травление.
Читайте также:  Как обжечь алюминиевый кабель

Данные способы полировки не подходят для использования в домашних условиях, так как подразумевают применение химических реагентов, опасных в рамках домашнего использования, а также специализированные машины по шлифовке металлических поверхностей.

Исправление глубоких царапин и выравнивание плоскости

Если алюминиевая деталь окрашена, то перед полировочным процессом слой краски или коррозии необходимо удалить посредством различных растворителей и щетки с жесткой металлической щетиной.

После того как старый покрасочный слой был удален, деталь нужно протереть мягкой тканью или валиком из поролона.

Следующим этапом является шлифовка, призванная удалить с поверхности детали все видимые дефекты, царапины различной глубины и образования коррозии. Для этого используются небольшие куски наждачки крупного и мелкого абразива последовательно друг за другом.

Шлифовка алюминия наждачной бумагой с мелкой структурой позволяет выровнять поверхность изделия и привести в идеальное для дальнейших манипуляций состояние.

Убираем шероховатости при помощи полировальной машинки

Сам процесс шлифовки с помощью шлифовальной машинки будет происходить следующим образом:

  1. Полировочный круг и участок алюминия, который необходимо обработать, смачиваются водой. Для обработки капризных изделий диск должен вращаться на скорости 1400 оборотов в минуту. Необходимо предусмотреть, что при такой скорости вращения брызги будут разлетаться на 1–1,5 метра, поэтому необходимо позаботиться о соответствующей защите лица и одежды.
  2. Обрабатываемая плоскость начнет нагреваться в результате трения, а вода будет испаряться. В результате такого взаимодействия будут удаляться неровности и шероховатости, образуя на основании абразивного круга засоры из алюминиевых частиц и воды. Каждые несколько минут необходимо выключать станок и промывать диск под струей воды. Частички алюминия следует убирать не только с инструмента, но и с поверхности изделия.
  3. Для достижения зеркального блеска рекомендуется использовать войлок. Насадка из этого материала надевается на шлифовальный диск так, чтобы края выступали за границу круга на 1–1,5 см. Войлок и поверхность алюминия необходимо смочить водой, после чего происходит финишная полировка алюминия.

На завершающем этапе также используют полироль (пасту), который наносится исключительно на алюминиевую поверхность. Полироль придаст алюминию блеск и отражающие свойства зеркала.

Химический и электрохимический методы полировки алюминия

Если нужно обработать небольшую алюминиевую деталь, то вместо ванны можно использовать фарфоровые тигли.

Далее нишу для полировки заполняют раствором из следующих кислот:

Раствор нагревается до 90–120 градусов по Цельсию в зависимости от особенности состава алюминиевого сплава. Алюминий опускается в кислотный раствор на 30–45 секунд, после чего деталь необходимо промыть водой и тщательно удалить излишки влаги посредством встряхивания. Процедура повторяется 5–6 раз.

Качество химической полировки будет максимально высоким, если использовать специальный вращающийся барабан. Как только полировка завершилась, на поверхности алюминия можно наблюдать пленку контактной меди. Ее нужно удалить, промыв деталь холодной проточной водой, используя уловитель. На финишном этапе алюминий обрабатывается азотной кислотой 30%.

Электрохимическую полировку алюминия реализуют путем одновременного воздействия на объект полировки электричества и химических реагентов. В процессе такой шлифовки алюминий является анодным электродом, к которому присоединяют источник тока с положительным полюсом. Специальный контейнер наполняется электролитом, после чего изделие, проводящее электричество, погружается в него. Медные катоды применяются в роли второго электрода.

Электрополирование

Электролит помещается в специальную ванну с дополнительной прослойкой из свинца или полиэтилена и нагревается до температуры 60–90 градусов по Цельсию. К детали из алюминия присоединяют катоды из свинца. Плотность тока соответствует 10–50 А/дм². Деталь должна обрабатываться в растворе электролита приблизительно 5 минут.

Декоративное травление

Еще один интересный способ полировки – это декоративное травление. Данный метод можно отнести к электрополированию.

Деталь из алюминия подвергается воздействию анодов, находясь в растворе фосфорной и хромовой кислот. В результате на поверхности изделия проявляется хаотичный кристаллический рисунок, напоминающий изморозь на стекле.

На специальную анодную балку надеваются все детали, нуждающиеся в восстановлении. В процессе полировки они подвергаются напряжению, которое возрастает от 25 до 40 вольт, а температура изменится с 50 до 80 °C.

«Узор» проявится только через 15–20 минут воздействия. Когда напряжение начнет подскакивать непроизвольно, процесс полировки можно считать законченным. Алюминий тщательно промывается прохладной проточной водой, после просушивается и окрашивается специальной краской из органики.

Что нужно для полировки алюминия в домашних условиях

Для полировки также могут понадобиться:

  • наждачка среднего или мелкого абразива;
  • щетки с металлической щетиной;
  • лак;
  • спиртосодержащая жидкость;
  • ветошь.

Лак необходим для финишного покрытия детали. Он повысит износостойкость и защиту алюминия от дальнейших повреждений.

Какую полироль выбрать

  1. Пасты не содержат аммиака, их состав не так агрессивен и опасен, как у растворов кислот в условиях промышленной полировки металлов.
  2. Эффективно воздействуют на царапины и другие дефекты на поверхности алюминия, возвращая деталям их первоначальный вид и блеск.
  3. После использования специальной пасты на поверхности деталей образуется защитный слой, который препятствует окислению на протяжении длительного периода.

Существует множество различных марок полиролей. Выбирать следует исходя из характера производимых работ, видов деталей и ценовой категории самой пасты.

Самый простой способ полировки алюминия своими руками

Произвести полировку алюминия в домашних условиях с помощью специальной пасты достаточно легко:

  1. С помощью жесткой металлической щетки необходимо избавить поверхность детали от остатков краски и загрязнений.
  2. Наждачной бумагой среднего абразива необходимо обработать деталь, затирая все крупные дефекты и неровности.
  3. Наждачкой мелкого абразива деталь полируется до тех пор, пока ее поверхность не станет максимально гладкой. Данный этап можно пропустить и сразу воспользоваться специальным полиролем.
  4. Небольшое количество пасты нужно нанести на алюминий и с помощью ветоши (желательно использовать ткани с натуральным составом: хлопок или шерсть) круговыми движениями натирать деталь краской. После достижения нужного эффекта остатки пасты удаляются чистой тканью.

Если после обработки поверхности алюминия полиролем остались видимые глазу дефекты, процедура повторяется.

  1. Отполированную деталь по желанию можно покрыть лаком, что повысит износоустойчивость детали.

Если вы имели опыт полировки алюминиевых изделий в промышленных или домашних условиях, можете поделиться своим опытом в комментариях.

Химическое и электрохимическое полирование

Химическое полирование

В процессе полирования рекомендуется перемешивать раствор или встряхивать детали в емкости. Это дает возможность устранять скопление пузырьков газов на отдельных участках деталей, так как пузырьки газов понижают качество полирования. Одним из главных преимуществ химического полирования является его простота. Для получения требуемого результата достаточно обрабатываемую деталь на несколько минут погрузить в соответствующий раствор, без применения электрического тока, без механического воздействия. Метод не требует сложного оборудования.

К недостаткам такого полирования относится сложность корректирования (поддержание точных соотношений всех элементов в растворе путем добавления израсходованного элемента) растворов и малый срок их службы. Применяемые растворы чрезвычайно опасны для здоровья человека, и в домашних условиях без соответствующей подготовки проводить такое полирование нельзя. Блеск поверхности получается меньше, чем при электрохимическом полировании. Химическому полированию подвергаются в основном латунные или алюминиевые детали сложной конфигурации и небольших размеров, которые не требуют зеркального блеска.

Электрохимическое полирование

Для осуществления электрохимического полирования обрабатываемую деталь, являющуюся анодом (т.е. электродом, соединенным с положительным полюсом источника тока), надо поместить в ванну с электролитом. Вторым электродом служат катоды, изготовленные из меди. На схеме показано протекание процесса электрохимического полирования. Благодаря специально подбираемому составу электролита и создаваемым условиям (образование пленки 2 повышенного сопротивления) растворение осуществляется неравномерно. В первую очередь растворяются наиболее выступающие точки 3 (выступы), вследствие чего шероховатость уменьшается, а затем исчезает, и поверхность детали становится гладкой и блестящей. Избирательное растворение торчащих элементов протекает с одновременным получением блеска.

Удаление крупных выступов 3 называется макро-полированием, а растворение микроскопически малых неровностей 4 – микро-полированием. Если макро- и микро-полирование протекает одновременно, то поверхность приобретает гладкость и блеск. В ряде случаев эти качества могут быть несвязанными друг с другом, т.е. блеск может достигаться без сглаживания, а сглаживание – без блеска.

В процессе электрохимического полирования на поверхности анода (полируемой детали) образуется окисная или гидроокисная пленка. Если эта пленка равномерно покрывает поверхность, то она создает условия, необходимые для протекания микро-полирования. Внешняя часть этой пленки непрерывно растворяется в электролите. Поэтому для успешного проведения процесса необходимо создания условий, в которых существовало бы равновесие между скоростями образования окисной пленки и скоростью ее химического растворения с тем, чтобы толщина пленки поддерживалась неизменной. Наличие пленки обусловливает возможность обмена электронами между полируемым металлом и ионами электролита без опасности местного разрушения металла агрессивным электролитом.

Читайте также:  Пищевой алюминий марка сплава

Макро-полирование также является процессом, зависящим от наличия прианодной пленки. Будучи более толстой в углублениях и более тонкой на выступах, эта пленка способствует их ускоренному растворению, так как на выступах создается более высокая плотность тока, а электрическое сопротивление над ними меньше, чем над углублениями.

Эффективность действия пленки увеличивается с повышением ее внутреннего сопротивления. Электролиты, содержащие соли слабодиссоциирующих кислот или комплексные соли, повышают сопротивление пленки.

Кроме действия прианодной пленки на течение процесса электрохимического полирования влияют и другие факторы, в частности механическое перемешивание электролита (или движение анода), благоприятствующие утончению пленки за счет ее растворения или уменьшения толщины диффузионного слоя. Электролиты некоторых составов функционируют нормально только при нагреве. Общим правилом является то, что повышение температуры снижает скорость нейтрализации и повышает скорость растворения прианодной пленки.

Существенными факторами, влияющими на течение процесса электрохимического полирования, являются также плотность тока и напряжение.

На рисунке показана типичная зависимость плотности тока от напряжения в ванне при электрохимическом полировании.

На участке АБ повышение плотности тока почти пропорционально увеличению напряжения. На участке БВ режим нестабилен, наблюдается колебание тока и напряжения. Предельный ток, соответствующий участку ВГ, характеризует процесс формирования на аноде пассивной пленки. При этом повышение напряжения в довольно широком интервале не сопровождается изменением плотности тока. По достижении напряжения, соответствующего точке поворота Г на кривой, начинается новый процесс – образование газообразного кислорода.

В зависимости от состава электролита и обрабатываемого металла полирование ведут при режимах соответствующих различным участкам кривой. Так, полирование меди в фосфорной кислоте ведут при режиме предельного тока, когда не происходит образования кислорода.

Рецепты ванн и режимы для химического и электрохимического полирования

Химическое полирование деталей из углеродистой стали. Химическое полирование деталей из углеродистой стали можно выполнять в различных растворах. Один из них (в вес. %): 15-25% ортофосфорной кислоты, 2-4% азотной кислоты, 2-5% соляной кислоты, 81-60% воды. Режим работы: рабочая температура 80° С, выдержка 1-10 мин. В данном растворе производят также полирование нержавеющей стали. Химическое полирование деталей из стали выполнят также в следующем растворе: 25 г щавелевой кислоты, 13 г пергидроли, 0,1 г серной кислоты, до 1 л воды. Режим работы: рабочая температура 20° С, выдержка 30-60 мин.

Химическое полирование деталей из нержавеющей стали. Химическое полирование деталей из нержавеющей стали марки Х18Н9Т выполняют в растворе следующего состава: 40 см3 азотной кислоты, 70 см3 соляной кислоты, 230 см3 серной кислоты, 10 г/л столярного клея, 6 г/л хлористого натрия, 6 г/л красителя кислотного черного. Режим работы: рабочая температура 65-70°С, выдержка 5-30 мин.

Химическое полирование деталей из алюминия и его сплавов. Для полирования мелких алюминиевых деталей используют следующий состав раствора: 60 см3 ортофосфорной кислоты, 200 см3 серной кислоты, 150 см3 азотной кислоты, 5 г мочевины. Режим работы: рабочая температура 100- 110° С, выдержка 15-20 с. Полирование деталей из алюминиево-магниевого сплава АМг производят в одном из растворов следующего состава: 500 или 300 см3 ортофосфорной кислоты, 300 или 450 см3 серной кислоты (аккумуляторной), 150 или 170 см3 азотной кислоты.

Химическое полирование деталей из меди и, ее сплавов. Химическое полирование деталей из меди и ее сплавов выполняют в следующем растворе: 800 см3 серной кислоты; 20 см3 азотной кислоты; 1 см3 соляной кислоты; 200 см3 пергидроли; 20-40 см3 хромового ангидрида. Режим работы: рабочая температура 20-40°С, выдержка до 1-2 мин. Может быть также использован раствор: 250-270 см3 серной кислоты, 250-270 см3 азотной кислоты, 10-12 см3 нитрита натрия. Режим работы: рабочая температура 30-40° С, выдержка 1-3 мин.

Химическое полирование деталей из никеля. Для химического полирования деталей из никеля используют раствор (в вес. %) 45-60% ортофосфорной кислоты, 15-25% серной кислоты, 8-15% азотной кислоты, 10-20% соды. Режим работы: рабочая температура 65-70° С, выдержка 0,5-1 мин.

Электролитическое полирование деталей из углеродистой стали. Наиболее популярным является так называемый универсальный электролит для полирования деталей из черных и цветных металлов. Его состав следующий (в вес. %): 65% ортофосфорной кислоты, 15% серной кислоты, 6% хромового ангидрида, 14% воды. Режим работы: рабочая температура 70-90° С, анодная плотность тока 40-80 а/дм2, напряжение 6-8 в, выдержка 5-10 мин.

Электролитическое полирование деталей из нержавеющей стали. Детали из нержавеющей стали (хромоникелевой и хромоникельмолибденовой) полируют в растворе (в вес. %): 65% ортофосфорной кислоты, 15% серной кислоты, 5% хромового ангидрида, 12% глицерина, 3% воды. Режим работы: рабочая температура 45-70°С, анодная плотность тока 6-7 а/дм2, напряжение 4,5-6в, выдержка 4- 30 мин (для штампованных деталей 4-6 мин, для деталей после сварки или термической обработки 10-12 мин, для литых отпескоструенных деталей из стали Х18Н9Т около 30 мин).

Электролитическое полирование деталей из алюминия и его сплавов. Для полирования деталей из алюминия и сплавов АМг и АМц хорошо зарекомендовал себя электролит, следующего состава (в вес. %): 65-70% ортофосфорной кислоты, 8-10% хромового ангидрида, 20-27% воды. Режим работы: рабочая температура 70-80° С, плотность тока в свежеприготовленном растворе 10-30 а/дм2, в растворе насыщенном солями 10-20 а/дм2. Выдержка 5 мин и более. Реверсирование при применении свежеприготовленного раствора tа-10 сек, tк – 2 сек; при применении раствора насыщенного солями, tа – 10 сек, tк – 5 сек. Для полирования деталей из дюралюминия Д16-Т рекомендуется следующий состав раствора (в вес. %): 40% серной кислоты, 45% ортофосфорной кислоты, 3% хромового ангидрида, 11% воды. Режим работы: рабочая температура 60-80° С, анодная плотность тока 30-40 а/дм2, напряжение 15-18 в, выдержка – несколько минут.

Электролитическое полирование деталей из никеля и никелевых покрытий. Для полирования деталей из никеля рекомендуется раствор: 1200 г/л серной кислоты, 120-150 г/л ортофосфорной кислоты, 15-20 г/л лимонной кислоты. Режим работы: рабочая температура 20-30° С, анодная плотность тока 30-50 а/дм2, выдержка до 1 мин. Для полирования применяют также 70%-ный раствор серной кислоты. Анодная плотность тока 40 а/дм2, температура 40°С, продолжительность процесса 30 сек.

Электролитическое полирование деталей из меди и ее сплавов. Для полирования этих деталей применяют следующий электролит: 1200 г/л ортофосфорной кислоты, 120 г/л хромового ангидрида. Режим работы: рабочая температура 20-30°С, анодная плотность тока 35-50 а/дм2, выдержка 0,5-2 мин. Применяют также однокомпонентный раствор ортофосфорной кислоты при температуре 18-25°С; анодная плотность тока для деталей из меди 1,6 а/дм2, для деталей из медных сплавов 0,8-1 а/дм2, выдержка 10-20 мин.

Литература:
Бартл Д. Мудрох О. Технология химической и электрохимической обработки поверхности металлов. – М., 1961.
Гарбер М.И. Декоративное шлифование и полирование. – М., 1964.
Жаке П. Электрохимическое и химическое полирование. – М., 1959
Масловский В.В. Дудко П.Д. Полирование металлов и сплавов. – М.,1974.
Пяндрина Т.Н. Электрохимическая обработка металлов. – М., 1961.
Тегарт А.С. Электролитическое и химическое полирование металлов. – М., 1957.
Щиголев П.В. Электрохимическое и химическое полирование металлов. – М., 1958.

При использовании материала этого сайта необходимо устанавливать активные ссылки, видимые для пользователей и поисковых роботов.

Химическая полировка алюминия

Химическое полирование мелких деталей из алюминия получило широкое применение благодаря своей простоте, кратковременности и высокой экономичности. Из большого числа составов ниже приведены несколько проверенных в условиях производства и применяемых на многих предприятиях. Так, применяют раствор состава, мл/л (г/л): 625 (1000) ортофосфорной кислоты (р = = 1,6 г/см3), 250 (460) серной кислоты (р= 1,84 г/см3) и 125 (175) азотной кислоты (р = 1,4 г/см3). Рабочая температура 110-120° С. Плотность электролита в начальной стадии составляет 1,66-1,68 г/см3. Выдержка по 0,5 мин 5-6 раз с промежуточными промывками в сборнике-улавливателе. В процессе полирования и промывок детали необходимо непрерывно перетряхивать, а еще лучше полировать во вращающемся со скоростью 8-10 об/мин барабане. Полировальную ванну, барабан и сборник-улавливатель выполняют из кислотостойкой стали 12Х18Н9Т, а при небольшом объеме производства используют в качестве ванн фарфоровые тигли. Производительность раствора составляет 1,72 м2/л, после чего раствор меняют. Сложно профилированные детали полируют в растворе с большой степенью предварительного использования. Многие заводы вводят в состав раствора добавки мочевины в количестве 5 г/л или 1,5 г/л азотнокислой меди. Хорошие результаты дает также раствор следующего состава, % (по массе): 90 ортофосфорной кислоты, 9,1 азотнокислого натрия и 0,9 азотнокислой меди (окисной). Кроме указанных компонентов, в раствор вводят 1-10% буры, считая от общей массы загруженных химикатов, что существенно снижает выделение окислов азота. Полирование ведут при 90-120°C в зависимости от сорта металла. Так, для сплава АМц рабочая температура 90-100°C является наилучшей, а для сплава Д-16 ее следует доводить до 110°C. Выдержка колеблется от 40 сек. для начального состояния раствора до 120 с для истощенного. Съем металла для сплавов А00, АМц и Д-16 при 90°C и выдержке в течение 60 сек. составляет 5-7*10-4 г/см2. Отполированная поверхность деталей покрыта пленкой контактной меди, которую после промывки деталей в уловителе и в холодной проточной воде снимают в 30%-ной азотной кислоте. Для полирования используют также раствор, содержащий 1 л ортофосфорной кислоты (р= 1,63 г/см3) и 84-100 азотнокислого аммония. Рабочая температура 103±5°C, выдержка в течение 1,5-2,5 мин. Корректировку производят азотнокислым аммонием до накопления 4-5 г/л алюминия, после чего раствор меняют. Из кислых растворов можно также рекомендовать состав, % (объемн.) (г/л):78 (1365) ортофосфорной кислоты (р = 1,75 г/см3), 11 (154) азотной кислоты (р = = 1,4 г/см3) и 11 (202) серной кислоты (р=1,84 г/ем3). Кроме того, на каждый литр раствора вводят по 0,86 г железного купороса. Процесс ведут при 110-120°C с выдержкой в течение 45-60 с. Потери алюминия составляют при этом 0,2 г/дм2, т. е. 7-8 мкм по толщине слоя. Для химического полирования применяют также щелочной раствор состава, г: 360-450 каустической соды, 360-450 натриевой селитры, 170-210 нитрита натрия, 70-90 тринатрийфосфата и 500 мл воды. Процесс ведут при 120-140°C с выдержкой в течение 5-20 с. Удельный расход химикатов при этом режиме составляет, кг/м2: по 0,18 соды каустической и селитры, 0,084 нитрита натрия и 0,03 тринатрийфосфата. Для спокойного, замедленного процесса можно применять раствор состава, %: (по массе): 85 ортофосфор-ной кислоты (р = 1,75 г/см3), 10 уксусной кислоты (р = 1,05 г/см3) и 5 азотной кислоты (p = 1,40 г/см3). Рабочая температура 80-100°C, выдержка в течение 2- 15 мин с многократными погружениями деталей в раствор на 3-5 с и промывками в воде до получения заданного блеска. Внутренние поверхности трубчатых деталей из АВТ химически полируют путем протока раствора состава, г/л: 1340 ортофосфорной кислоты (р = 1,71 г/см3), 275 серной кислоты (р = 1,83 г/см3), 170 азотной кислоты (р = 1,40 г/см3) и 5 окисной азотнокислой меди. Раствор прокачивают при 90-98°C в течение 10-15 мин. При этом скорость прокачивания подбирают опытным путем. Скорость растворения металла составляет 3-6 мкм/мин с повышением класса обработка с 6 до 8. После полировки детали промывают горячей проточной водой, 30%-ным раствором азотной кислоты и затем холодной проточной водой.

Читайте также:  Замена алюминиевого провода медным при ремонте электродвигателей

Из электрохимических методов травления наибольшее применение получил метод электрополирования, сочетающий высокое качество очистки с получением блестящей поверхности. Из простых и дешевых щелочных электролитов можно рекомендовать применяемый на запорожском заводе “Коммунар” состав, г/л: 90-140 тринатрийфосфата, 40- 50 алюмокалиевых квасцов и 20-40 каустической соды. Полирование ведут при 80-95°С и плотности тока на аноде 3-4 А/дм2 с никелированными катодами. Выдержка в течение 5-6 мин. Производительность электролита до 900 дм2/л. Осадок со дна ванны убирают через каждые 2-4 мес декантацией. Этот электролит не дает высокого зеркального блеска и не пригоден для дюралевых сплавов, но его можно применять при отсутствии фосфорной кислоты. На ленинградских предприятиях используют электролит аналогичного состава, г/л: 100 тринатрийфосфата и 100 кальцинированной соды. Рабочая температура 80-90°C, анодная плотность тока 5- 10 А/дм2, выдержка в течение 3-5 мин. Из щелочных электролитов опытной проверке подвергали электролит состава, г/л: 100 пирофосфорнокислого натрия, 50 гексаметафосфата натрия, 30 каустической соды и 1 трилона Б. Рабочая температура 40°C, плотность тока на аноде 20 А/дм2, выдержка в течение 5-6 мин. Этот электролит обеспечивает высокое качество блеска полировки и малый съем металла (около 0,02 мм за 6 мин), но применение его ограничено из-за высокой стоимости компонентов. Кислые электролиты характеризуются высокой концентрацией фосфорной кислоты и хорошим блеском полировки. Из числа многих составов ниже приведены два наиболее употребительных. Для одного из них приняты следующие состав и режим работы, г/л: 700 ортофосфор-ной кислоты (р = 1,57 г/см3), 535 аккумуляторной серной кислоты, 57 хромового ангидрида и 270 воды. Рабочая температура 75-90°C, анодная плотность тока 30-35 А/дм2. Детали завешивают на дюралевых подвесках и выдерживают в течение 3-5 мин. Катоды – свинцовые. Для второго электролита выбран следующий состав, г/л: 1300 ортофосфорной кислоты, 172 хромового ангидрида и 248 воды. Рабочая температура 70±2oC, анодная плотность тока 15-20 А/дм2.
Для улучшения процесса применяют реверсирование тока с периодом 10 с на аноде и 2 с на катоде. Детали выдерживают в течение 5-10 мин, после чего их незамедлительно промывают в холодной проточной воде. Для этих электролитов применяют футеровку ванн полиэтиленом, свинцом или фторопластом, с пароводяной рубашкой и усиленной бортовой вентиляцией. Оба электролита пригодны для различных сплавов алюминия, кроме кремнистых. Применение органических добавок позволяет получать хорошие результаты для электролита упрощенного состава, % (объемн.): 90 ортофосфорной кислоты (р = 1,55-1,58 г/см3) и 10 моноэтаноламина. Рабочая температура 60-70°C, анодная плотность тока 25-50 А/дм2. Катодами являются пластины из свинца или из нержавеющей стали. Производительность электролита достигает 600 А-ч/л, после чего электролит меняют. Можно также электрополировать алюминий и титан в электролите, состоящем из крепкой ортосфорной кислоты, с питанием переменным током частотой 500- 10 000 Гц. Электрополирование можно осуществлять и без ортофосфорной кислоты в электролите состава, г/л: 800-900 серной кислоты (р = 1,84 г/см3), 50-60 хромового ангидрида и 5-10 алюмокалиевых квасцов. Рабочая температура 50-80°С, анодная плотность тока 20-50 А/дм2, выдержка в течение 3-8 мин.

Частным случаем электрохимического полирования алюминия является анодное травление алюминия и его сплавов в фосфорнохромовом электролите по специальному режиму. При этом на поверхности алюминия возникают красивые кристаллические рисунки в форме розеток или изморози. Для этой цели применяют электролит состава, % (по массе): 95 ортофосфорной кислоты (р = 1,74- 1,80 г/см3), 5 хромового ангидрида. Рабочая температура 70-80°C. Детали завешивают на анодную штангу и начинают процесс при начальном напряжении 25-30 В с начальной анодной плотностью тока 8-12 А/дм2. Выявление рисунка происходит в течение 15-20 мин, после чего наблюдается самопроизвольный подъем напряжения до 35-40 В, что служит показателем окончания процесса. Колебания плотности тока и напряжения в процессе формирования рисунка не следует регулировать, Электролит требует длительной проработки для частичного перехода шестивалентного хрома в трехвалентный. После окончания процесса детали промывают, сушат и лакируют или подвергают анодному оксидированию с последующим окрашиванием органическими красителями.
Для декоративной отделки служит и второй вид анодного травления алюминия, получивший название “искрит”. Сущность его состоит в выявлении крупнокристаллической структуры штампованного и прокатанного металла, для чего проводятся (можно и неполированных изделий) следующие операции: 1) термическая обработка при 500-550°C в течение 30-40 мин в зависимости от габаритов деталей; нагревание производят в термостате при наличии воздушной среды; 2) охлаждение на воздухе; 3) монтировка на подвеске из дюраля; 4) выявление макроструктуры при анодном травлении в электролите состава, г/л: 150 азотной кислоты (р -1,4 г/см3) и 150 хлористого натрия. Рабочая температура 20-30°C, анодная плотность тока 20 А/дм2; травление производят в течение 5-10 мин со свинцовыми катодами; 5) промывка в холодной проточной воде; 6) промывка в горячей воде; 7) сушка сжатым воздухом; 8) лакировка прозрачным лаком УВЛ-3. Отделку деталей можно видоизменить путем последующего анодного оксидирования травленых деталей в 5%-ном растворе серной кислоты при 15-25°C и анодной плотности тока 0,5 А/дм2 в течение 10 мин. Затем детали промывают, окрашивают погружением в органические красители и лакируют. На заводе Ленинградского оптико-механического объединения применяют декоративное травление алюминия и его сплавов, создающее матово-искристую поверхность (“снежок”). Травление ведут в электролите из соляной кислоты концентрации 10-20 г/л при 15-18°C. Для процесса используют переменный ток с промышленной частотой 50 Гц при напряжении 36 В. Плотность тока 10-15 А/дм2. Выдержка в течение 10 мин. Глубина протравливания при этом достигает 0,1 мм.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector