Полировка нержавейки до зеркального блеска своими руками. Как отполировать нож: заточка и полировка ножей, эффективные методы в домашних условиях Как отполировать железо в домашних условиях

Полировка металла: особенности подготовительного и основного процессов. Классы полировки металла по ГОСТ. Различные способы, средства и станки для полировки и шлифовки металла до зеркального блеска.

Полировка металла – это финишный этап изготовления изделий из металла и сплавов, который заключается в снятии максимально тонкого слоя материала с поверхности детали. Существует большое количество способов, с помощью которых можно отполировать до блеска изделие как дома, так и в условиях промышленного производства. О них подробно рассказывается в данной статье.

ГОСТ 9.301-86 регламентирует требования к качеству обработки изделий из металла в результате полировочных работ. Нет особых указаний в отношении блеска поверхностей после шлифовки, однако после полировки должны исключаться различные дефекты, борозды, царапины, заусеницы, коррозии и прочее.

Одним словом, мероприятия по полировке призваны придать изделию привлекательный внешний вид и потребительские качества.

На производстве существует такое понятие, как «класс полировки». Происходит определение уровня шероховатости поверхности той или иной детали посредством специального оборудования (микроскопы и профилографы) вплоть до 1 микрометра (мкм, 1 мм = 1000 мкм). Если шлифовка металла осуществляется в домашних условиях, то глубина неровностей определяется на глаз.

Существуют 14 классов шероховатости, которые указываются в специальных чертежах в соответствии с ГОСТ 2789-59.

Классы полировки и требования к ним представлены в таблице ниже.

Описание поверхности	Размер шероховатости (до мкм)	Класс полировки	Механический способ обработки
Следы обработки очень заметны	320	1	Строгание, заточка и фрезеровка
	160	2
	80	3
Следы обработки видны очень слабо	40	4	Обработка мягким абразивом, получистовая обработка
	20	5
	10	6
Следы обработки не видны вообще	6,3	7	Тонкое течение, шлифовка
	3,2	8
	1,3	9
Поверхность металлического изделия идеально гладкая и имеет характерный зеркальный блеск	0,8	10	Финишная полировка, мягкое полирование
	0,4	11
	0,2	12
	0,1	13
	0,05	14

Подготовительные этапы

Промышленные предприятия, которые занимаются различными видами обработки металла, осуществляют проверку состояния поверхностей до начала шлифовки. До применения различных химических реагентов и полировальных станков деталь необходимо подготовить к дальнейшим этапам полировки, для этого воздействуют на изделие одним из механических способов:

• обработка детали сжатым воздухом совместно со специальными крупноабразивными элементами, которые удаляют с поверхности крупные наросты коррозии и ржавчины;
• зачистка поверхности изделия щетками с жесткой щетиной для удаления признаков окисления и шлама (пыль, образованная в результате чистки грубым абразивом);
• обезжиривание поверхностей от следов предыдущих средств полировки посредством обработки теплыми органическими растворителями;
• применение щелочных растворов для удаления остатков минеральных веществ с содержанием масла;
• электрохимическое обезжиривание (погружение изделия из металла в электролит).

Все эти способы чаще всего применяются в условиях промышленного производства. Дома для подготовки изделия из металла к полировке достаточно обработать поверхность наждачной бумагой различной жесткости.

Способы полировки металла

Для полировки металла до зеркального блеска в домашних условиях чаще всего применяют специальную пасту, например ГОИ или алмазную, популярную среди домашних мастеров, а также полировальный станок с абразивным кругом.

На предприятиях по обработке металла используются следующие виды полировки:

• механическая;
• химическая;
• электрохимическая;
• при помощи плазмы;
• лазерная;
• ультразвуковая.

Механический способ

Одним из самых эффективных способов самостоятельной полировки металла является обработка поверхности изделия полировочной машинкой.

Шлифовальный станок - незаменимый инструмент для качественной полировки металла до появления первоначального сияния. У машинки для полирования имеется так называемый абразивный круг, покрытие которого будет зависеть от характера работ и материала.

Сам процесс обработки металла с помощью шлифовальной машинки будет происходить следующим образом:

1. Круги для полировки и участок металла, который необходимо обработать, смачиваются водой. Для обработки металла 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 металлических частиц и воды. Каждые несколько минут необходимо выключать станок и промывать диск под струей воды. Частички металла следует убирать не только с инструмента, но и с поверхности изделия.
3. Для достижения зеркального блеска рекомендуется использовать войлочный материал. Такая насадка надевается на шлифовальный диск так, чтобы края выступали за границу круга на 1–1,5 см. Войлок и поверхность металлической детали необходимо смочить водой, после чего происходит финишная полировка металла.

Если в наличии нет специального станка, можно использовать такое средство для полировки, как наждачная бумага. Сперва необходимо обработать поверхность наждачкой крупного абразива, а затем более мягкого. После перехода с одной зернистости на другую можно приступать к финишному этапу обработки.

На завершающем этапе используют полироль. Для металлических изделий, как и для каменных поверхностей, отлично подходит алмазная паста, которая может вернуть поверхностям идеальную гладкость и зеркальный блеск. Тканью, на которую наносится полировочная паста, тщательно обрабатывается поверхность металлического изделия.

Химическое полирование является наиболее эффективным решением в отношении изделий из металла и сплавов, имеющих декоративную функцию.

Суть химического способа чистки металла заключается в том, что всю работу по восстановлению поверхности изделия выполняют специальные растворы из химических реагентов и кислот. Раствор необходимо нагреть до определенной температуры, которая зависит от составляющих металлического сплава, после чего изделие из металла погружается в раствор на несколько минут. Между металлом и химическим раствором происходит реакция, в результате которой разрушается дефектный слой изделия.

Для того чтобы погрузить деталь в раствор, используются специальные держатели. Нет необходимости применять ручной труд, а обработка металла происходит равномерно по всей поверхности.

Однако у данного способа есть недостаток: после процедуры поверхность изделия скорее матовая, нежели блестящая. Кроме того, данный метод требует соблюдения ряда правил безопасности.

Электрохимическая полировка металла

Электрохимическая полировка металла на первый взгляд проходит так же, как и химическая. Деталь нужно опустить на дно резервуара с раствором, но при этом необходимо обеспечить прохождение электрического тока через изделие. Ток ускоряет процесс разрушения оксидного слоя даже в еле заметных углублениях на поверхности металла.

В результате изделие приобретает идеальную гладкость. Данный способ отлично подойдет тем, кто ищет ответ на вопрос, как отполировать металл до зеркального блеска.

Недостатком данного метода являются большие затраты электроэнергии и необходимость регулярной замены химического раствора.

Полировка при помощи плазмы

Полировка металла при помощи плазмы схожа с электрохимическим способом чистки: изделие также погружается в химический раствор с последующим проведением через него электрического разряда. Однако электролитно-плазменный способ подразумевает использование не смеси химических реагентов и кислот, а безвредного раствора, получаемого из солей аммония.

Результатом электроплазменной полировки будут не только зеркальный блеск и идеальная гладкость, но и дополнительная защита от образования коррозии.

Лазерная полировка металла

Процесс полировки металла посредством лазерной установки исключает необходимость применения различных полиролей, растворителей и абразивных частиц.

Лазерное устройство воздействует на поверхность металлических изделий путем подачи импульсов света. Энергия, соприкасаясь с металлом, преобразуется в плазму, ее частицы распадаются, что приводит к появлению ударной волны. Импульс света не имеет достаточной длины, чтобы повредить изделие, однако расщепляет поврежденные частицы металла. Ввиду этой особенности лазерного луча, если изделие требует глубокой чистки, на один и тот же участок поверхности металла придется воздействовать несколько раз.

Лазерная установка, выполненная из стали, имеет такую особенность, как самоограничение. Устройство само снижает интенсивность воздействия и мощность луча, как только лазер доберется до слоя металла который не нуждается в полировке.

Ультразвуковая полировка металла

Полировка металла ультразвуком является одним из видов обработки различных поверхностей путем дробления, то есть разрушение дефектного слоя поверхности осуществляется после оказания нагрузки на материал. Колебания ультразвуковой волны образуют сколы и трещины, в результате чего верхний слой металла отходит сам собой, как яичная скорлупа.

Данный способ выручает в том случае, если материал не является проводником электрического тока и не может выступить в качестве анода при электрохимической чистке. Он также отлично подходит для шлифовки тонких и хрупких изделий, включая драгоценные камни и металлы.

Технология ультразвуковой обработки металла выглядит следующим образом:

1. В специальный рабочий сектор устройства помещается состав из абразивных элементов.
2. Аппарат располагается в непосредственной близости от обрабатываемой поверхности.
3. Вибрирующее устройство заставляет абразивные элементы колебаться, затрагивая при этом верхний слой изделия.
4. Дефектный слой под воздействием колебаний трескается и разрушается.

В качестве абразивных элементов могут выступать кремниевые или боровые частицы на карбидной основе, а вибрирующим фактором – подача пресной воды.

Если у вас есть опыт полировки металла с помощью промышленных и подручных способов, поделитесь им в комментариях.

Нержавеющая сталь в домашнем обиходе используется редко. Металл дорогой. Обработке поддаётся с трудом. Стоек к коррозии. Полируется до зеркального блеска. Отсюда и основные места его применения: в качестве интерьера и обихода кухонь, санузлов, а так же сложных силовых элементов, включаемых в интерьер дома или помещений. Кухни, санузлы, дверные ручки, перила - то, что всегда на виду и бросается в глаза сверкающей красотой. Правильная и своевременная полировка таких предметов удержит дорогое убранство.

Время и пары влаги оказывают влияние на структуру металла. Первым признаком коррозии становится лёгкое помутнение поверхности. На этой стадии восстановление зеркального блеска нержавейки происходит легко.

Способы полировки в домашних условиях

Небольшой перечень предметов интерьера и обихода из нержавеющей стали, обусловленный сложностью форм изделий, ограничивает механизацию процесса полировки. В то же время высокая твёрдость сплава из-за высокой трудоёмкости не позволяет полагаться исключительно на ручной труд. Оптимальным вариантом является разумное сочетание того и другого способа. Лестничные ограждения из нержавеющей стали являются хорошим примером масштабности подобных работ. Без средств малой механизации здесь не обойтись. Сложный рельеф не позволит выполнить чистку с помощью одного инструмента. Останется много мест, где этот процесс придётся завершать вручную.

В качестве инструмента для полировки нержавейки в домашних условиях можно рассматривать угловую шлифовальную машинку. Более известна, как «болгарка». Процедура происходит следующим образом:

• на машинку устанавливается специальный тканевый круг;
• на часть обрабатываемой поверхности наносится тонкий слой полировальной пасты. Во время работы инструмента полирующее средство равномерно распределяется на круге и переносится на другие участки обрабатываемого предмета;
• по мере снижения чистящих свойств производится добавление пасты, и процесс полировки нержавейки повторяется на новом месте.

Габариты шлифовальной машинки и оборудование ограничивают доступ ко всей поверхности обрабатываемого предмета. Такие места приходится полировать вручную. Для этого подойдёт кусок войлока и абразивная паста. Чистящее средство наносится на тряпку и натирается на место обработки до получения нужной зеркальности поверхности. Процесс продолжительный. Требуется запастись терпением.

В 2016 году в нашей компании был введен новый процесс электрохимической полировки металлов. электро или электрохимическая полировка, а также химическая полировка — это процесс, при котором происходит выборочное травление шероховатости, что позволяет выравнивать поверхность с зеркальным блеском.

Благодаря этому методу можно было сварить эстетические швы, стать гладкими и блестящими. Например, в течение примерно 30 минут полировки из нержавеющей стали удаляется около 100-200 мкм.

В среднем, сталь из нержавеющей стали блестящая через 5-10 минут, но если предварительная механическая подготовка была сделана, вы можете получить зеркальную поверхность в течение 5 минут. Электрополирование также может быть использовано для сложных деталей, для которых механическая полировка практически невозможна.
Электрохимическая полировка это анодная обработка металла для создания гладкой и блестящей поверхности.

Продукт, который имеет микро- и макроэкран, является анодом ячейки. Катод — это металл, который химически нерастворим в растворе электролита.

Полировка металла глянцевыми глянцевыми руками

Такие, как электролиты, растворы с использованием фосфорной кислоты, хромовой кислоты, серной кислоты, уксусной кислоты, фтористоводородной кислоты и другие. В процессе электрополирования анодное растворение металла происходит на макро и микросхемах, где поверхность становится гладкой и блестящей. На катоде выделяется водород. Механизм электропорации не был полностью объяснен.

электрополирование. Эффект обычно связан с действием вязкой пленки, сформированной в анодном слое, барьером для растворения в металле в углублениях по сравнению с растворением в выступах и чередующейся активацией и пассивированием металла.

Электрополирование сталей является наилучшим видом электрохимического анодного травления. Этот процесс объединяет операции удаления коррозии, сглаживания поверхности и придания ей блеска, пассивирования, а также повышения прочности сцепления гальванических покрытий с обработанной поверхностью.

Следует лишь учитывать, что начальная чистота обработки должна быть не ниже 7-8-го классов для того, чтобы, кроме получения блеска, наблюдался также эффект сглаживания поверхности. Углеродистые и низколегированные стали электрополируют переменным током промышленной частоты в электролите состава, % (по массе): 96,5 ортофосфорной кислоты (р =1,54 г/см3), 2,0 технической щавелевой кислоты 1,5 клея столярного в плитках.

Рабочая температура 15-30°С плотность тока 15-20 А/дм2. Выдержка зависимости от состояния поверхности составляет 1-5 мин. Перед составлением электролита клей и щавелевую кислоту растворяют отдельно. Электродами служат сами детали, завешенные на штангах трехфазного или двухфазного переменного тока напряжением 12-15 В…

Для анодного полирования углеродистых сталей постоянным током применяют электролит состава, % (по массе): 65 ортофосфорной кислоты (р=1,67 г/см3), 20 серной кислоты (р=1,84 г/см3) и 15 воды (общее содержание). Ингибитор ПБ-5 вводят в количестве 5% от объема смеси кислот, он растворяется медленно при перемешивании (в течение двух суток). Рабочая температура <15-25°С, корпус ванны имеет рубашку для водяного охлаждения.

Анодная плотность тока >20 А/дм2, выдержка до 20 мин. при напряжении до 30 В. Свинцовые катоды периодически зачищают.

Электролитическая полировка и травление

Для большинства сплавов вполне удовлетворительные результаты дает нормальный процесс шлифовки на наждачной бумаге, влажная полировка и травление погружением или смачиванием. Однако в ряде случаев предпочтение нужно отдать электрополировке, особенно если имеется опасность, что наклеп, полученный в процессе полировки, повлияет на структуру поверхности.

Первым электрополировку для металлографической работы применил, повидимому, Жаке . Его метод включает обычную на первом этапе механическую обработку образца для получения достаточно гладкой поверхности.

Затем составляют цепь, в которой образец делают анодом; электролит подбирают так, чтобы в нем металл образца был растворим только слегка. При этих условиях концентрация металлических ионов на поверхности быстро достигает насыщения, после чего ток в основном зависит от градиента концентрации металлических ионов перпендикулярно поверхности. Выступы на поверхности связаны с большим градиентом концентрации и имеют тенденцию растворяться быстрее, чем впадины.

Таким образом, электролиз приводит к сглаживанию, и при соответствующих условиях прекрасная полированная поверхность может быть получена без пластической деформации. Процесс регулируется в основном концентрацией поляризованных ионов, а это обусловливает характерную зависимость между плотностью тока и приложенным напряжением (рис. 132). При возрастании напряжения плотность тока сначала возрастает до некоторого максимума, затем несколько снижается и остается постоянной, пока в электролите не начнется новый процесс (обычно выделение кислорода).

Наиболее удовлетворительные результаты обычно получаются при напряжении, которое соответствует правому краю горизонтального участка приведенной кривой, как показано стрелкой на рис. 132.

Аппаратура для электролитической полировки сравнительно проста; один из возможных вариантов представлен на рис. 133. Аппарат представляет собой опрокинутую банку, через горлышко которой введены держатель образца 3 и положительный ввод; держатель и части образца, не подлежащие полировке, защищены лаком.

Верх сосуда закрыт широкой резиновой или пробковой крышкой, через которую введен катод 1; в зависимости от применяемого электролита катод может быть медным или из нержавеющей стали.

Выделяющийся водород выходит через широкую трубку эта же трубка служит для удаления электролита из аппарата.

Электрополировка больше всего подходит для однофазных сплавов, для которых обычно достаточно подготовить поверхность на шлифовальной бумаге 00 или

132. Зависимость между плотностью тока и приложенным напряжением в ванне для электрополировки

Рис. 133. Прибор для электрополировки: 1 - катод; 2 -выводная трубка для выделяющегося водорода; 3 - образец

Многофазные сплавы отполировать этим способом труднее, для них лучший результат может дать легкая механическая полировка водой с порошком алюминия или окиси магния.

Перед электрополировкой поверхность образца во всех случаях должна быть полностью освобождена от жира; желательно промыть ее в четыреххлористом углероде.

Процессы электролитической полировки и травления требуют изменения напряжения в широких пределах. Согласно литературным данным, наиболее часто используются интервалы и 50-110 в. Плотность тока также меняется в широких пределах - от 1 до 500 а/см2, поэтому рекомендуется изготовить стационарный щит управления, работающий с

регулируемым трансформатором напряжения и выпрямителем тока.

О хороших реактивах для электролитической полировки известно сравнительно мало. Большинство ранних работ было проведено со смесями хлорной кислоты и уксусного ангидрида. Этот реактив, однако, взрывоопасен.

Полировка нержавеющей стали – зеркало за 5 минут реально!

Для многих металлов применялись также растворы ортофосфорной или пирофосфорной кислот.

Электролитический метод, кроме полировки, может быть применен для травления металлов и сплавов; в некоторых случаях оба процесса могут проводиться в одном электролите.

Для полировки применяют относительно более высокое напряжение, а по окончании этого процесса напряжение снижают до определенного значения и производят травление. Электролитическое травление может применяться также и для образцов, поверхность которых подверглась механической полировке.

Этот метод всегда следует использовать, когда обычная полировка не дает удовлетворительных результатов. Аппаратура, пригодная для этой цели, была показана на рис.

133. В литературе приводится много данных об образцах, электролитически протравленных в водных или спиртовых растворах .

Обычно полировка металла осуществляется в том случае, когда потерян цвет, появилась ржавчина или наблюдается некое потускнение. Эта трудоемкая операция выполняется только по отшлифованной поверхности. Ее основная задача заключается в том, чтобы придать изделию зеркальный блеск. Любое помещение, имеющее хорошо отполированные металлические предметы, будет казаться наиболее привлекательным. Такие вещи станут играть со светом, подобно зеркалу. Однако для воплощения этого в жизнь понадобится специальная паста для полировки металла или порошкообразные вещества, которые смешиваются с вязким раствором.

На первом этапе полировка металла предполагает очищение от различных загрязнений. Для этого используется мягкая салфетка, смоченная в воде. Также можно применять С их помощью удастся удалить не только пыль, но и въевшуюся грязь. Достаточно нанести на салфетку всего одну каплю средства. Далее металлическое изделие должно высохнуть, чтобы паста или порошок успешно распределились по поверхности. Ускорить процесс сушки поможет мягкое полотенце или фен. Что касается полирующих средств, то их можно приобрести практически в любом хозяйственном магазине.

Далее производится непосредственно сама полировка металла. На мягкую салфетку наносится небольшое количество пасты. Этого вполне хватит для не очень обширной поверхности. Паста втирается от двух сторон к центру. Без нее не должно остаться ни одного сантиметра поверхности. Данным способом вполне реально довести металлическое изделие до зеркального блеска. Чтобы ликвидировать пропуски и добиться максимального результата, необходимо провести повторное нанесение полирующего средства. Если каждые полгода заниматься этим, то все металлические предметы будут находиться в идеальном состоянии и сверкать на солнце.

Необходимо знать, что полировка металла драгоценного требует применения особого полировальника из гематита или высококачественной стали. Такой инструмент представляет собой округлую рабочую часть с деревянной ручкой. Его можно изготовить своими руками, если взять ролики и шарики от подшипников. Благодаря данному процессу, обрабатываемая поверхность приобретает насыщенный блеск. Полировальник движется лишь в одном направлении, но после окончания работа повторяется в поперечном направлении. Таким образом, металлические предметы обретают свою истинную красоту.

Однако для того, чтобы получился любой металлический предмет, на помощь приходит металлов, позволяющая достичь экономичности и высокого уровня производительности. В последнее время ей уделяется все больше и больше внимания, так как она на практике сумела доказать свою состоятельность. Плазменная дуга, выполняющая основную функцию, возникает в результате использования технических газов. Особой популярностью пользуются аргон и гелий, так как именно они позволяют обеспечить качественную защиту в сварочной зоне.

Полироль для нержавеющей стали помогает нам обновить поверхность и очень быстро сделать ее блестящей простым механическим способом. Но это не всегда эффективно. Какие методы более действенные и насколько они доступны для бытового применения?

1 К каким изменениям приводит полирование?

Полировка – финишная стадия при изготовлении различных изделий. Заключается этот процесс в оплавлении поверхностного слоя толщиной 0,01–0,03 мм. В результате устраняются все мелкие дефекты (микротрещины, царапины, раковины и т. д.). Поверхность получается идеально гладкой и отражает свет. Подобный эффект достигается благодаря тому, что глубина неровностей менее длины волны видимого света.

Добиться зеркальной поверхности металла можно и другими способами, например, хонингованием. Но они обычно требуют специального оборудования, материалов и знаний. Поэтому их применение оправдано только когда необходимо обеспечить заданную точность. С полированием все намного проще. Для этой операции используются довольно простые станки, а полировальный инструмент можно сделать даже в домашних условиях. Отлично проявили себя войлок, кожа, мягкая ткань. На рынке и в магазинах продаются специальные пасты, сделанные на основе окиси хрома, трепела или крокуса. Эти материалы используются для механического метода, но существуют еще и химические способы обработки поверхности в специальных растворах.

Правильно подготовить изделие очень важно. На поверхности не допускается наличие различных дефектов, поэтому перед полированием следует стадия шлифования (снятие более толстого слоя). Чтобы найти скрытые изъяны, полирование начинается с наиболее "слабых" участков. Например, в это швы, где чаще всего обнаруживаются микротрещины или раковины. Полировку нержавеющей стали, впрочем, как и иных материалов, делают в несколько подходов, каждый раз подбирая рабочий материал меньшей зернистости. Причем желательно свести количество операций к минимуму.

2 Механические методы – классика, доступная каждому

Это наиболее простой способ добиться зеркально гладкой поверхности. Заключается он в следующем. Высокая скорость вращения полировального материала и возникающее при этом трение приводит к повышению температуры, в результате тончайший поверхностный слой оплавляется и становится идеально гладким.

Существует два вида полировки – черновая и чистовая. Первая делается более крупнозернистыми материалами и необходима для устранения шероховатости поверхности. В качестве рабочего инструмента выступают специальные пасты или ленты, на которые нанесены абразивные частички. Чистовое полирование – финишный этап. В этом случае нашли свое применение специальные порошки, тонкие полировальные пасты, в состав которых дополнительно входят и поверхностно-активные вещества. Они наносятся только на мягкие круги из эластичного материала, которыми и натирают обрабатываемое изделие.

Делать полирование можно и вручную, но это займет очень много времени. Поэтому придется обзавестись специальной . Начинается обработка наиболее крупнозернистым материалом, а затем каждый последующий раз необходимо уменьшать размер абразива вдвое. При этом лучше не устанавливать скорость больше 4500 об/мин. Финишное полирование начинают с участков, где заметны мелкие риски.

Однако если речь идет о мелких элементах незамысловатой формы, тогда возможно избежать электрополировки нержавеющей стали и использовать ручной метод. В этом случае специальная паста наносится на кусочек войлока либо иной мягкой ткани, и поверхность натирается круговыми движениями. Также ручного способа не избежать при обработке труднодоступных мест, куда шлифовальная машинка не сможет достать.

3 Химическое полирование – особенности и рецепты

При этом способе изделие погружают в химический раствор и держат определенное время. Также очень важно соблюдать температурный режим. В результате протекания химических процессов микронеровности на поверхности расплавляются, и она получается идеально гладкой. Главное преимущество этого способа – скорость полировки, обычно процесс занимает несколько минут. Еще вам не понадобится специальный электроинструмент, источник тока. Вы прилагаете минимум усилий в отличие от ручного метода. Кроме того, поверхность равномерно полируется независимо от конфигурации. Жидкий раствор проникает даже в самые укромные места детали.

При этом всем обилии плюсов есть и некоторые недостатки. Во-первых, это меньший блеск, поэтому такое полирование применимо только когда деталь не нуждается в зеркальной поверхности. Во-вторых, раствор недолговечен, так что придется работать интенсивно после его приготовления. В-третьих, смесь очень агрессивная, поэтому особое внимание необходимо уделить технике безопасности. Работы проводятся только в специальной одежде и при хорошей вентиляции помещения. Для химполировки нержавеющей стали используются растворы на основе кислот.

Состав № 1

Смешивается 660 г/л соляной, 230 г/л серной кислоты и 25 г/л кислотного оранжевого красителя. Нагреваем раствор до 70–75 °C и погружаем в него деталь. Достаточно подержать ее около 3 мин. При этом смесь желательно периодически перемешивать либо встряхивать изделие, в противном случае на некоторых участках поверхности могут скапливаться пузырьки газов, что негативно скажется на качестве полировки.

Во всех рецептах предполагается использование концентрированных кислот.

Состав № 2

Еще в раствор можно добавить поверхностно-активные вещества (ПАВ), глицерин и бензиловый спирт. Смесь включает 25–35 частей фосфорной, по 5 ч. азотной и соляной, 0,5 ч. сульфосалициловой кислот и 0,5 ч. двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА). Также необходимо 1 ч. глицерина, а содержание бензилового спирта не превышает 0,1 ч. В качестве ПАВ используются триэтаноламин, этиленгликоль и оксифос, содержание этих веществ не более 0,015; 0,017 и 0,01 частей соответственно. Изделие из нержавеющей стали предварительно обезжиривается щелочным раствором, затем промывается в проточной воде и высушивается. Тем временем нагреваем смесь до 80 °C и погружаем в нее деталь максимум на 3 минуты.

Состав № 3

В этом случае берется 20–30 % ортофосфорной, 4–5 % азотной и около 4 % соляной кислоты, также в состав входит 1,5 % метилоранжа. Все остальное – дистиллированная вода. Раствор нагревается максимум до 25 °C, а время обработки колеблется от 5 до 10 минут. Чтобы улучшить качество полирования, изделие необходимо периодически шевелить.

4 Электрохимическая полировка – что изменит присутствие тока?

При электрохимической полировке нержавеющей стали изделие тоже погружается в раствор, но только в этом случае через него пропускают электрический ток. На металле есть тонкая оксидная пленка, ее толщина неодинакова на всей поверхности из-за наличия микровпадин и микровыступов. В углублениях она более толстая. Кислотный раствор интенсивней реагирует в местах, где этот защитный слой утончается. Из-за такой разности скорости реакции поверхность получается идеально гладкой и значительно лучшего качества, чем после механической обработки. Покрытия имеют мелкозернистую структуру и лишены пор, благодаря чему значительно снижается коэффициент трения.

К достоинствам этого метода относится высокое качество поверхности, отличная производительность. Электрохимическое полирование не требует физических усилий как при механической обработке, к тому же можно исключить этап обезжиривания. Поверхность полируется очень быстро. Плюс ко всему гальванические покрытия обладают превосходной прочностью сцепления с поверхностями, отполированными механическим методом.

А вот в недостатки можно записать зависимость от электроэнергии и ее расход. Кроме того, изделие необходимо предварительно отшлифовать механическим способом. Электрохимическая полировка чувствительна к качеству состава, температуре электролита, времени выдержки и плотности пропускаемого тока. Как и в химическом методе, работать придется с вредными для организма составами, поэтому обязательно уделяем должное внимание технике безопасности. Для электрохимического полирования нержавеющих сталей преимущественно используются электролиты на основе серной, хромовой и фосфорных кислот.

Состав № 1

Берется 730 г/л фосфорной и не более 700 г/л серной кислоты. Добавляется триэтаноламин 4–6 г/л и совсем немного катапина (0,5–1,0). Раствор нагревают до температуры не менее 60 °C и не более 80 °C. Через изделие проводится ток плотностью от 20 до 50 А/дм 2 . Делать электрохимическое полирование нужно около пяти минут.

Состав № 2

Детали из хромоникельмолибденовой или хромоникелевой нержавеющей стали помещают в состав из ортофосфорной и серной кислот, взятых в соотношении 65 % и 15 % соответственно. Еще добавляется 12 % глицерина, 5 % хромового ангидрида и очищенная вода (оставшиеся 3 %). Процесс протекает при температуре от 45 до 70 °C и плотности тока около 7 А/дм 2 . Время выдержки зависит от ряда факторов. Сварные изделия достаточно полировать всего 10–12 минут, а после пескоструйной обработки нужно выдержать в растворе около получаса.

5 Плазменная полировка – сложно, но эффективно

Есть еще один метод обработки поверхности, основанный на процессах в металле при его погружении в раствор и одновременном воздействии высокого напряжения. В отличие от предыдущего метода используются только экологически чистые составы на основе солей аммония.

Сущность плазменной полировки нержавеющих сталей заключается в следующем. Изделие обязательно должно быть положительным анодом. При воздействии высоких напряжений более 200 В электролит начинает закипать прямо у поверхности детали, что приводит к образованию тонкой парогазовой оболочки (50–100 мкм) . Электрический ток, когда проходит через эту пленку, способствует возникновению плазменных процессов. В местах микровыступов значительно возрастает напряженность электрического поля, что приводит к возникновению импульсных разрядов.

Плазменная полировка удаляет с изделия тончайший слой с повышенным содержанием инородных включений. В результате поверхность имеет зеркальный блеск, обладает высокими адгезионными свойствами. Кроме того, этот метод объединяет в себе сразу три операции: обезжиривание, травление и активацию поверхности. Однако чтобы достичь желаемого результата, поверхность изделия должна быть тщательно подготовлена. Любые дефекты, риски, царапины и прочее после подобной обработки не устранятся, а, наоборот, станут еще более заметными. Поэтому предварительного грубого ручного полирования не избежать.

Полировка металла необходима для улучшения внешнего вида металлических изделий и придания им более высоких потребительских качеств. Полировка придает металлическим изделиям декоративный блеск, она также используется при подготовке поверхности для нанесения гальванических покрытий . В промышленности широко применяются следующие способы полировки поверхностей металлов:

Недостатки традиционных видов полировки металла

Первые три из перечисленных способов обработки поверхности металлов имеют ряд ограничений применения. Основным ограничением для ряда промышленных предприятий является невозможность автоматизации при использовании механического, химического или электрохимического методов обработки поверхностей изделий в больших партиях массового производства.

Затруднения использования традиционных видов полирования металла имеют как экономические, так и технологические причины. Экономические трудности связываются с высокой стоимостью производственных роботов и станков с ЧПУ. Технологические же причины трудностей использования традиционных видов финишной обработки металлов связаны с трудностями построения полностью автоматизированного процесса производства. Вынужденное использование ручного труда на этапе полирования изделий, активации поверхности или ее очистки не позволяет наладить бесперебойную работу промышленных автоматизированных линий. Нередко из-за использования устаревших методов обработки металлов производственная линия принимает форму конвейера, что значительно удорожает производство и в итоге отрицательно сказывается на конкурентоспособности производимой продукции.

Сравнение видов полировки металла

	Механическая полировка	Химическая полировка	Электро-химическая полировка	Электролитно-плазменная полировка
Производительность	Средняя	Низкая	Средняя	Высокая
Ограничение по геометрии	Простой профиль	Сложный профиль	Сложный профиль	Сложный профиль
Изменение материала	Подверженность внедрению инородных частиц	Неравномерность обработки, травление	Плохая обработка плоских поверхностей	Возможно упрочнение материала
Сложность обработки	Средняя	Средняя	Высокая	Средняя
Возможность автоматизации	Нет	Нет	Есть	Есть
Затраты на материалы	Высокие	Высокие	Высокие	Низкие
Срок амортизации установки	25 лет	5 лет	20 лет	25 лет
Занимаемая произв. пл.	Малая	Средняя	Средняя	Средняя
Экологичность	Низкая	Низкая	Низкая	Высокая
Пожароопасность	Низкая	Высокая	Средняя	Низкая
Энергопотребление	Среднее	Низкое	Высокое	Высокое
Квалификация работников	Высокая	Средняя	Средняя	Средняя

Широкое внедрение в промышленность более производительной электролитно-плазменной полировки металла позволит со временем практически везде заменить токсичный электрохимический метод обработки. Его преимуществами , в сравнении с другими способами полировки поверхностей, являются высокая производительность и эффективность, соблюдение экологической чистоты окружающей среды, высокие качества и скорость выполняемых операций, невысокая стоимость.

Электролитно-плазменный метод полировки поверхностей является экологически чистым и удовлетворяет санитарным нормам, для очистки отработанного электролита не требуются специальные очистные сооружения.

Методы полирования поверхности металла путем комбинирования различных способов и видов обработки поверхностей

Часто полировке подвергаются изделия без предварительной поверхностной обработки с неподготовленной, достаточно шероховатой поверхностью, имеющей грубый рельеф, что влечет за собой необходимость длительной электролитно-плазменной обработки, которая сопровождается снятием значительного слоя металла, и ведет к перерасходу электроэнергии.

Кроме того, в процессе обработки грубой разветвленной поверхности наблюдается явление, когда плотность тока на первой стадии обработки иногда вдвое выше, чем на заключительной стадии. Это связано с тем, что первоначальная площадь шероховатой поверхности, контактирующая с электролитом, по-видимому, вдвое больше, чем получаемая в результате обработки.

На практике полирование изделий лучше осуществлять в два этапа, на первом провести очистку и обезжиривание поверхности, а на втором этапе – собственно полировку. Очистка деталей перед полированием необходима потому, что при изготовлении изделий из металлов литьем, либо при их термообработке, даже в нейтральных средах не удается полностью избежать соприкосновения поверхности с окислительной средой (например, воздухом) в области высоких температур, когда происходит поверхностное окисление металла. С целью очистки перед полированием применяют такие виды обработки поверхностей как:

1. галтовка
2. подводное шлифование
3. гидроабразивная обработка
4. обработка чугунным песком
5. обработка корундовой крошкой
6. обработка ультразвуком
7. химическое и электротравление

Виды обработки поверхности металла после газоплазменной резки

Сглаживание шероховатостей поверхности, полученной после такого популярного вида обработки металла плазмой как газоплазменная резка, не обязательно осуществлять путем срезания выступов. Предварительная обработка может быть проведена путем поверхностного пластического деформирования. В ряде случаев механические методы обработки поверхностей пастами состоят не в срезании выступов, а в их разминании, для чего в состав паст входят специальные смазывающие, химически активные, поверхностно-активные вещества, разупрочняющие поверхность и мелкодисперсные окисные частицы, например, инертная окись хрома.

Полировка металлических изделий электрольтно-плазменным методом с предварительной подготовкой

Для экономии электроэнергии целесообразно использовать технологию электролитно-плазменной полировки в два этапа, когда на первом этапе сглаживается грубый рельеф поверхности с помощью различных энергосберегающих способов обработки поверхностей, а затем на втором этапе применяется финишная кратковременная электролитно-плазменная полировка.

Например, при полировке деталей из нержавеющей стали, которая является пластичной и достаточно мягкой, на первом этапе могут применяться следующие способы обработки поверхности:

1. шлифовка под слоем воды водостойкой шкуркой зернистостью 50–80 мкм
2. обработка жесткой металлической щеткой
3. электротравление в 10% растворе щавелевой кислоты при напряжении 12 В в течение 5–10 минут с плотностью тока до 2 А/см 2
4. пескоструйка мелкой чугунной крошкой
5. отбеливающее травление в растворе 25% серной и 20% соляной кислоты в объемном соотношении 3/1 при температуре 30–40°C в течение 3–5–10 минут.

Последующая электролитно-плазменная полировка изделий может проводиться в 5%-м водном растворе сульфата аммония при температуре 80°C.

Методы обработки металла перед электролитно-плазменной полировкой

Способы обработки металла с помощью зачистки

Если исходный образец, поверхность которого предварительно обработана грубой шкуркой зернистостью 500 мкм, полируется до зеркального блеска в течение 5–6 минут со снятием слоя металла 0,05 мм, то образцы, обработанные до матового состояния шкуркой зернистостью 50–80 мкм, полируются в два раза быстрее за время менее 3 минут, и при этом снимается слой металла толщиной всего 0,02–0,03 мм. Экономия электроэнергии при использовании предварительной обработки поверхности шкуркой составляет около 40%.

Виды обработки металла с помощью крацевания

Весьма эффективна также предварительная обработка металлическими щетками грубо шлифованной или обработанной резцом поверхности. По-видимому, рельеф поверхности при такой обработке выравнивается за счет пластической деформации металла, а частично за счет крацевания, т.е. стирания, царапания металла. Также снимается окисная пленка, препятствующая равномерной полировке изделия в тех случаях, когда оно выполнено сваркой или подвергалось высокотемпературной термообработке.

Методы обработки металла с помощью травления

Неплохие результаты получены при химическом травлении, особенно образцов, которые подвергались термообработке, так как при этом на стали образуется окалина, трудно снимаемая электролитно-плазменной обработкой в течение 15 и более минут. Травление таких образцов в растворах серной и соляной кислот создает шероховатую, чистую от окалины поверхность без дефектов. Последующая обработка образцов в сульфате аммония при напряжении 260 В в течение 4 минут позволяет получить блестящую поверхность.