Elektrolytické leštění - Electropolishing

Elektrolytické leštění, také známý jako elektrochemické leštění, anodické leštěnínebo elektrolytické leštění (zejména v metalografie pole), je elektrochemické proces, který odstraňuje materiál z kovového obrobku, čímž se snižuje drsnost povrchu srovnáním mikro-vrcholů a údolí, vylepšení povrchová úprava. Je zvyklý polština, pasivovat, a odjehlit kovové části. To je často popisováno jako zadní strana galvanické pokovování.[1] Může být použit místo abrazivní jemné leštění mikrostrukturální příprava.[2]

Mechanismus

Princip elektrolytického leštění:
1. Elektrolyt
2. Katoda
3. Obrobek k leštění (anoda)
4. Částice pohybující se z obrobku na katodu
5. Před leštěním povrch
6. Povrch po leštění

Typicky je obrobek ponořen do lázně s řízenou teplotou elektrolyt a slouží jako anoda; je připojen k kladné svorce stejnosměrného napájecího zdroje, záporná svorka je připojena ke katodě. A proud přechází z anody, kde je kov na povrchu oxidován a rozpuštěn v elektrolytu, na katodu. Na katodě, a snížení dojde k reakci, která normálně produkuje vodík. Elektrolyty používané pro elektrolytické leštění jsou nejčastěji koncentrované kyselé roztoky s vysokým obsahem viskozita, jako jsou směsi kyselina sírová a kyselina fosforečná. Mezi další elektrolytické leštění uvedené v literatuře patří směsi kyselina chloristá s anhydrid kyseliny octové (který způsobil smrtelné výbuchy) a methanolový roztoky kyseliny sírové.[3]

Pro elektrolytické leštění drsného povrchu se musí vyčnívající části profilu povrchu rozpustit rychleji než vybrání. Tento proces, označovaný jako anodická nivelace, mohou být při měření topografie povrchu předmětem nesprávné analýzy.[4] Anodické rozpouštění za podmínek elektrolytického leštění odstraňuje otřepy kovových předmětů v důsledku zvýšené proudové hustoty v rozích a otřepech. Nejdůležitější je, že úspěšné elektrolytické leštění by mělo fungovat při plató s omezenou difúzí konstantního proudu, čehož lze dosáhnout sledováním závislosti proudu na napětí (polarizační křivka), za konstantní teploty a podmínek míchání .

Aplikace

Díky své snadné obsluze a své užitečnosti při leštění předmětů nepravidelného tvaru se elektrolytické leštění stalo běžným procesem při výrobě polovodičů.[5]

Protože lze elektrolytické leštění použít také ke sterilizaci obrobků, hraje tento proces zásadní roli v potravinářském, lékařském a farmaceutickém průmyslu.[6][7]

Běžně se používá při postprodukci velkých kovových dílů, jako jsou ty, které se používají v bubnech praček, tělech oceánských plavidel a letadel a automobilech.[8][9]

Zatímco téměř jakýkoli kov může být elektrolyticky leštěn, nejčastěji leštěné kovy jsou řady 300 a 400 nerezová ocel, hliník, měď, titan a slitiny niklu a mědi.[10][11]

Ultra vysoké vakuum (UHV) komponenty jsou obvykle elektrolyticky leštěny, aby měly hladší povrch pro lepší vakuové tlaky, rychlosti odplyňování a rychlost čerpání.

Elektrolytické leštění se běžně používá k přípravě tenkých vzorků kovů pro transmisní elektronová mikroskopie a atomová sonda tomografie[12] protože tento proces mechanicky nedeformuje povrchové vrstvy, jako to dělá mechanické leštění.

Standardy

  • ISO.15730: 2000 Kovové a jiné anorganické povlaky - elektrolytické leštění jako prostředek k vyhlazení a pasivaci nerezové oceli
  • JAKO JÁ Standardy BPE pro elektrolytické leštění
  • SEMI F19, Specifikace elektrolytického leštění pro polovodičové aplikace
  • ASTM B 912-02 (2008), Pasivace nerezových ocelí pomocí elektrolytického leštění
  • ASTM E1558, Standardní příručka pro elektrolytické leštění metalografických vzorků

Výhody

  • Výsledky považují mnozí lidé za esteticky příjemné.[13][14]
  • Vytváří čistý a hladký povrch, který se snadněji sterilizuje.
  • Může leštit oblasti, které nejsou přístupné jinými způsoby leštění.
  • Odstraní malé množství materiálu (obvykle 20-40 mikrometr do hloubky v případě nerezové oceli)[15] z povrchu dílů a zároveň odstraňte malé otřepy nebo vysoké skvrny. V případě potřeby jej lze použít ke zmenšení velikosti dílů.[16]
  • Nerezová ocel přednostně odstraňuje železo z povrchu a zvyšuje obsah chromu / niklu pro tu nejlepší formu pasivace pro nerezovou ocel.[17]

Viz také

Reference

  1. ^ „Elektrolytické leštění“. Anopol Limited.
  2. ^ G.F. Vander Voort, ed., „Chemické a elektrolytické leštění“ ASM Handbook, roč. 9: Metalografie a mikrostruktury, ASM International, 2004, s. 281-293, ISBN  978-0-87170-706-2.
  3. ^ „Elektrolytické leštění„ dříve a nyní “ (PDF). Anopol Limited / Surface World. Citováno 20. března 2017.
  4. ^ „Surface Texture: Electroplishing and Ra“ (PDF). Anopol Limited / British Stainless Steel Association. Citováno 20. března 2017.
  5. ^ [1]
  6. ^ https://www.thefabricator.com/article/finishing/electropolishing-applications-and-techniques
  7. ^ „7 průmyslových odvětví, která závisí na elektrolytickém leštění“. https://www.electro-glo.com/7-industries-that-depend-on-electropolishing/
  8. ^ https://www.ableelectropolishing.com/industry-solutions/aerospace/
  9. ^ https://www.electro-glo.com/about-us/
  10. ^ https://www.delstar.com/metals- that-can-be-electropolished
  11. ^ https://www.electro-glo.com/electropolishing-products/
  12. ^ F. Kelly, Thomas; K. Miller, Michael (2007). "Atomová sonda tomografie". Recenze vědeckých přístrojů. 78 (3): 031101. doi:10.1063/1.2709758. PMID  17411171.
  13. ^ „Elektrolytické leštění z nerezové oceli“. Arrow Cryogenics. Citováno 20. března 2017.
  14. ^ Fakta a výpočty pro elektrolytické leštění, A.Lin, Ph.D. 69 stránek
  15. ^ „Elektrolytické leštění“. Anopol Limited.
  16. ^ „Základy elektrolytického leštění: Jak funguje elektrolytické leštění na nerezové oceli“. Elektrolytické leštění v Nové Anglii. Citováno 20. března 2017.
  17. ^ H. Magee, John; Mohr, Robert. „Pasivace a elektrolytické leštění dílů z nerezové oceli“. Tesařská technologie. Carpenter Technology Corporation. Citováno 4. prosince 2017.

externí odkazy