电解抛光 原理 特点 提高表面光洁程度的技术

原理

该理论主要为：工件上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在工件表面，这种黏膜在凸起处较薄，凹处较厚，因凸起处电流密度高而溶解快，随黏膜流动，凹凸不断变化，粗糙表面逐渐被整平的过程。

工件作为阳极接直流电源的正极。用铅﹑不锈钢等耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极﹐接直流电源的负极。两者相距一定距离浸入电解液(一般以硫酸﹑磷酸为基本成分)中﹐在一定温度﹑电压和电流密度下﹐通电一定时间(一般为几十秒到几分)﹐工件表面上的微小凸起部分便首先溶解﹐而逐渐变成平滑光亮的表面。

特点

电解抛光的特点是﹕抛光的表面不会产生变质层﹐无附加应力﹐并可去除或减小原有的应力层﹔对难于用机械抛光的硬质材料﹑软质材料以及薄壁﹑形状复杂﹑细小的零件和制品都能加工﹔抛光时间短﹐而且可以多件同时抛光﹐生产效率高﹔电解抛光所能达到的表面粗糙度与原始表面粗糙度有关﹐一般可提高两级。

但由于电解液的通用性差﹐使用寿命短和强腐蚀性等缺点﹐电解抛光的应用范围受到限制。电解抛光主要用于表面粗糙度小的金属制品和零件﹐如反射镜﹑不锈钢餐具﹑装饰品﹑注射针﹑弹簧﹑叶片和不锈钢管等﹐还可用于某些模具(如胶木模和玻璃模等)和金相磨片的抛光。

处理

抛光效率高，质量好，数分钟内可抛出高光泽。可以优先溶解掉金属表面的形变层位错，空穴聚积等电位组织，从而得到等电位表面，使不锈钢耐蚀性能大大提高。抛光需要调压器、整流器、电解槽等装置。

原液使用，铅版做阴极（负极），工件做阳极（正极），温度60-80度，电流密度15-50安培平方分米，电压10伏左右，时间5分钟。

优缺点

优点

内外色泽一致，光泽持久，机械抛光无法抛到的凹处也可整平。

生产效率高，成本低廉。可大批量制备样品。

增加工件表面抗腐蚀性，可适用于所有不锈钢材质。

缺点

电解抛光的质量与电解液以及电流与电压的规范有关。要摸索不同的抛光参数，而影响电解抛光的参数较多，不易找到正确的电解抛光参数。

对于铸铁及夹杂物等试样，较难获得良好的结果。

电解液组成复杂，使用时需要注意安全操作。

条件设备

电源；整流器；电极棒；冷却管；加热器；挂具；铅板；电解槽；排风装置。

电源

电源可选用双相220V，三相380V。

电解槽及配套设施

可选用聚氯乙烯硬板材（聚丙烯）焊接而成。在槽上装三根电极棒，中间为可移动的阳极棒，接电源阳极（或正极），两侧为阴极棒，连接电源阴极（负极）。

加热设施及冷却设备

加热可选用石英加热管，钛加热管。

冷却可选用盘管，盘管可加热可冷却。

夹具

最好选用钛做挂具，因为钛较耐腐蚀，寿命长，钛离子对槽液无影响。建议最好不要用铜挂具，因为铜离子进入会在不锈钢表面沉积一层结合力不好的铜层，影响抛光质量。铜裸露部位可用聚氯乙烯胶烘烤成膜，在接触点刮去绝缘膜。

钢铁零件

钢铁材料的种类很多，对不同的钢材应采用不同的抛光液。

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。

其他金属

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。