金属表面の最終研磨の金属研磨工業的方法
研磨は、製品の外観を改善し、消費者の要求を高めるために適用されます。 このような処理は、製品に装飾的な明るさを追加し、ガルバニックコーティングの表面を準備するためにも使用されます。 金属表面研磨にはいくつかの工業的方法があります。
機械的な
化学
電気化学
電解質-血漿
従来の金属研磨タイプのデメリット
上記の金属表面処理の最初のXNUMXつの方法には、使用上の制限があります。 大規模な大量生産ロットを処理するために、機械的、化学的、電気化学的方法の自動化が不可能な企業が数多くあります。
従来のタイプの金属研磨を使用することの難しさは、経済的理由と技術的理由の両方によって条件付けられています。 経済的困難は、数値制御を備えた生産ロボットおよび機械の高コストに関連しています。 また、従来の形式の最終金属研磨を使用する際の技術的な問題は、完全な製造プロセスの自動化の複雑さに関係しています。 製品の研磨、表面の活性化、またはその洗浄の段階での肉体労働の強制的な使用は、産業オートメーションラインの中断のない操作の確立を妨げます。 多くの場合、古い金属処理方法を使用しているため、生産ラインはコンベヤーの形をとります。これは、生産コストを大幅に増加させ、製品の競争力に悪影響を及ぼします。
技術の比較
| 機械研磨 | 化学研磨 | 電気化学研磨 | 電解質プラズマ研磨 | |
| 生産性 | 平均 | ロー | 平均 | ハイ |
| ジオメトリの制限 | シンプルなプロファイル | 複雑なプロファイル | 複雑なプロファイル | 複雑なプロファイル |
| 材料の変更 | 偶発的な粒子の実装への暴露 | 処理の不均一性、エッチング | 平らな面の取り扱いが悪い | 材料の硬化 |
| 処理の複雑さ | 平均 | 平均 | ハイ | 平均 |
| 自動化機能 | なし | なし | ﾌﾟﾚｾﾞﾝﾃｰｼｮﾝ | ﾌﾟﾚｾﾞﾝﾃｰｼｮﾝ |
| 材料費 | ハイ | ハイ | ハイ | ロー |
| 償却期間、年 | 25 | 5 | 20 | 25 |
| 占有製造エリア | S | M | M | M |
| 生態学的レベル | ロー | ロー | ロー | ハイ |
| 可燃性のリスク | ロー | ハイ | M | ロー |
| エネルギー消費 | M | ロー | ハイ | ハイ |
| 労働者の資格レベル | ハイ | M | M | M |
より生産性の高い電解質プラズマ研磨（EPP）の業界での広範な導入は、最終的にはほとんどすべての場所で有毒な電気化学的処理方法に取って代わります。 他の方法と比較して、EPPは低コストの方法であり、実行される操作の高性能、効率、および品質が特徴です。
電解質プラズマ法は環境に優しく、特別な処理設備なしで使用済み電解液を洗浄するための衛生基準を満たしています。
各種加工方法を組み合わせた金属表面研磨
多くの場合、研磨を受ける製品は未処理の粗い表面を持っています。 その結果、電解プラズマ処理は時間と電力を消費し、金属のかなりの層が除去されます。
さらに、粗い分岐面の処理中、最初の処理段階での電流密度が最終段階のXNUMX倍になることがあります。 これは、最初の表面接触面積が処理後のそれより明らかにXNUMX倍大きいという事実によって条件付けられます。
実際には、研磨製品は、最初の段階で表面の洗浄と脱脂、XNUMX番目の段階で直接研磨のXNUMX段階で実行することをお勧めします。 金属製品の鋳造や高温での熱処理により、中性環境でも金属の酸化が発生すると、表面が酸化環境（空気など）との接触を完全に回避できないため、研磨前に部品を洗浄する必要があります。 研磨前に表面を洗浄するために、次の表面処理タイプが適用されます。
バレル研削
水中粉砕
ハイドロアブレイシブ処理
鉄サンディング
エメリーパウダーで処理
超音波処理
化学および電気エッチング
火炎切断後の金属表面処理
火炎切断のような一般的なタイプのプラズマ処理による粗い表面の平滑化は、必ずしも隆起を切断することによって実行されるとは限らない。 前処理は、表面層の塑性変形によって実行できます。 場合によっては、ペーストによる機械的表面処理は、隆起の切断ではなく、それらのマッシングで構成されます。 このようなペーストは、表面を柔らかくする特殊な潤滑性の化学的に活性な界面活性剤種と、不活性酸化クロムなどの微細な酸化物粒子で構成されています。
予備仕上げによる金属の電解質プラズマ研磨
エネルギーを節約するために、電解質プラズマ研磨の技術をXNUMX段階で使用することをお勧めします。最初の段階では、さまざまな省エネ方法を使用して粗い表面の形状を平滑化し、次にXNUMX番目の段階で行います。短時間の最終電解質-プラズマ研磨が適用されます。
たとえば、ステンレス延性鋼から部品を研磨することにより、最初の段階で次の表面処理を含めることができます。
粒子サイズが50〜80ミクロンの防水サンドペーパーを使用した水中粉砕
コースワイヤーブラシによる治療
10％シュウ酸溶液中で12Vの電圧で5〜10分間、電流密度2A / cm2で電気溶融します。
鋳鉄グリットによるサンドブラスト
25〜20℃の温度で、体積比が3/1の30％硫酸と40％塩酸の溶液中での漂白エッチング。 3〜5〜10分間。
その後の電解質プラズマ研磨は、硫酸アンモニウムの5％水溶液中で°Cの温度で実行できます。
電解質プラズマ研磨前の金属加工方法
明るい削り取りによる金属加工の方法
元のサンプルは、500ミクロンの粒子サイズの粗いサンドペーパーで前処理された後、5 mmの金属層を除去して、6〜0.05分間で鏡面仕上げに研磨されますが、サンプルは、サンドペーパーでマット状態に処理されます。 50〜80ミクロンの粒度で、3分未満で0,02倍速く研磨され、同時に0,03〜40mmの金属層のみが除去されます。 サンドペーパーによる前処理による省エネが約XNUMX％を占めています。
スクラッチブラッシングによる金属の処理
粗く研磨された表面または工具で作られた表面を金属ブラシで前処理することも非常に効果的です。 明らかに、このタイプの処理によって、金属の塑性変形を犠牲にして、そして部分的にスクラッチブラッシング、すなわち金属の摩擦または引っかき傷を犠牲にして、表面形状が平滑化される。 酸化皮膜も除去されるため、製品が溶接で製造されたり、高熱処理が行われたりする場合、製品の均一な研磨が妨げられます。
エッチングによる金属の処理
化学エッチングも、特に熱処理されたサンプルの処理で良好な結果を示します。鋼の表面にスケールが形成され、15分以上の電解質プラズマ処理によって固く除去されます。 これらのサンプルを硫酸と塩酸の溶液でエッチングすると、欠陥のない粗いスケール除去された表面が作成されます。 その後、硫酸アンモニウム中でサンプルを260 Vの電圧で4分間処理すると、光沢のある表面が得られます。
製品写真
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