Полировка деталей из стали

Полировка металла

Для придания лучших потребительских качеств и привлекательного внешнего вида металлическим изделиям проводят процедуру финишного шлифования. Полировка металла придает изделию декоративный блеск, также выполнение подобной процедуры позволяет подготовить поверхность для нанесения различных материалов.

Виды работ

Полировка металла может проводиться следующими методами:

1. механическая или абразивная полировка изделий;
2. химическая обработка при помощи специальных веществ, к примеру, пасты;
3. электрохимический способ;
4. электролитно-плазменный способ.

Некоторые виды финишного шлифования простые, не требуют наличия специальных материалов или оборудования. К примеру, механический метод может использоваться в домашних условиях. Однако добиться существенного результата при их применении практически не возможно.

Недостатки традиционных способов

Полировка металла при помощи традиционных методов, абразивного и химического воздействия на поверхности, имеет определенное количество ограничений в применении. К ним можно отнести:

1. отсутствие возможности автоматизации процесса. При проведении работы по получению блеска многие предприятия внедряют технологию автоматической обработки, что позволяет значительно сократить время получения целой партии. Химическая, механическая, электрохимическая полировка имеют особенности, которые затрудняют автоматизацию технологического процесса;
2. затруднение получения зеркальной поверхности при использовании рассматриваемых типов воздействия на металл касается технологических и электрических причин. Экономические причины, прежде всего, связаны с большой стоимостью производственных роботов и станков, которые работают на системе числового программного управления. Технологические определяют невозможность включения традиционных методов полировки изделий из металла для получения зеркальной поверхности.

Полировка нержавейки войлочным полировочным диском

Зачастую вышеприведенные проблемы приводят к тому, что рассматриваемая работа выполняется руками при помощи специальной пасты при механическом воздействии. Этот момент определяет значительное снижение показателя производительности, так как обработка на автоматизированной линии невозможна. Из-за использования устаревших методов зачастую производственная линия представляет сбой конвейер, а это отрицательно отражается на стоимости получения изделия, снижает конкурентоспособность предприятия.

Механический метод полировки

На протяжении многих лет использовался механический метод обработки поверхности металлического изделия. Специальные наборы абразивных кругов и лент при сочетании полировочными пастами ГОИ позволяют получить материал с показателем шероховатости Rа = 0,05–0,12 мкм.

К особенностям данного метода паролирования можно отнести:

1. для автоматизации процесса используются специальные станки, которые оснащают матерчатыми или войлочными кругами;
2. на абразив наносится определенное количество пасты ГОИ;
3. рассматриваемая паста гои представляет собой специальный порошок, состоящий из активного вещества, которое оказывает активизирующее воздействие на поверхность изделия;
4. типичная паста состоит примерно из 60% абразивного компонента и 40% связующего вещества. содержание активизирующей добавки 2%.

Финишное шлифование можно достигнуть только при использовании пасты ГОИ. При этом используется мягкий круг и паста ГОИ с тонким абразивом. При подобной работе расход материала довольно большой: на 1 квадратный метр поверхности приходится 0,3 войлочного круга и абразивного вещества типа ГОИ, примерно, 100 грамм. При обработке сложной поверхности используется ленточный тип материала и тот же абразив ГОИ.

Отдельное внимание следует уделить пасте ГОИ. Она представляет собой специальное вещество, которое создано на основе оксида хрома. Вещество из категории ГОИ выпускается в виде бруска зеленого цвета. Специальные наборы ГОИ содержат бруски с различными показателями зернистости абразива.

Химическое полирование

При химической полировке на поверхность оказывается сочетание воздействия определенного вещества и гальванических паров. Этот процесс определяет образование пассивирующей оксидной пленки, которая приводит к выравниванию микронеровности поверхности.

Качество полирования зависит от соотношения скорости образования пленки и ее растворения в жидкости. Наибольший показатель блеска можно добиться при образовании пленки малой толщины. При химическом полировании металла можно добиться пленки меньшей толщины, чем при электрохимической, что определяет возможность достижения лучшего блеска, но большие неровности детали не могут быть выровнены.

Электромеханический метод

Механическая и химическая полировка металла зачастую не приводит к необходимому результату. Это связано с тем, что изделие может обладать повышенной устойчивостью к изменениям структуры. Электрохимический метод – процедура воздействия, которая предусматривает погружение деталей в электролит. Провести подобную работу своими руками зачастую достаточно сложно, так как электролит представлен раствором кислоты. Воздействие происходит при подключении резервуара к источнику питания с напряжение около 20 В.

Этот вид обработки определяет появление пассивирующей пленки, которая приводит к уменьшению показателя шероховатости. Степень изменения качества поверхностной структуры зависит от подаваемого напряжения. Достигаемое качество зависит от типа металла, показателя остаточной деформации, толщины обрабатываемой детали и других моментов.

Электролитно-плазменный способ

Последние годы все большей популярностью стал пользоваться электролитно-плазменный метод обработки.

Специальные наборы приспособлений, которые создать своими руками достаточно сложно, обеспечивают воздействие заряда на деталь. К особенностям конструкции можно отнести:

1. обрабатываемое изделие становится анодом;
2. к детали подводится положительный потенциал от мощного источника питания;
3. в качестве катода выступает рабочая ванна.

Для воздействия на нержавеющую сталь и медных сплавов используют специальный раствор, состоящий из сульфата аммония и хлористого аммония. Их концентрация составляет примерно 5%. При условии, что изделие изготовлено из другого металла или сплава используется раствор с концентрацией приведенных веществ 10%. Полировка металла при использовании подобного набора и метода выполняется в течение 2-5 минут, заусенце можно снять примерно за 20 секунд. Подобные показатели определяют высокую производительность этого способа полировки металла.

Как отполировать нержавейку до зеркала в домашних условиях — методы и советы экспертов

Почти в каждом в доме имеются предметы из нержавеющей стали, которые с годами теряют свою привлекательность и тускнеют под воздействием солнечного света, грязи и других факторов. Данный материал активно применяется как для наружной, так и для внутренней отделки. В данной статье мы попытаемся подробно рассказать о том, как отполировать нержавейку.

1 Что собой представляет бытовая нержавеющая сталь?

Данный материал является сплавом железа с углеродом. В его состав также входят другие специальные элементы, которые могут отличаться в зависимости от качества стали. Чаще всего в нержавейке используется хром, который придает внешнему виду материала блеска.

Изделия из такого материала являются одними из самых прочных и имеют расширенный срок эксплуатации за счет устойчивости к внешним раздражителям. Их особенностью является зеркальная поверхность, которая требует дополнительного ухода.

Содержание хрома в металле обеспечивает появление оксидной пленки, защищающей материал от коррозии. Влажный воздух и многие другие факторы со временем влияют на состояние сплава, из-за чего на нем появляется налет.

Если вы заметили признаки коррозии, необходимо сразу же принять меры в виде полировки металла.
В случае если на поверхности изделий появляются царапины, их также нужно ликвидировать, так как через щели в структуру изделия попадает влага, что приведет к коррозии.
к меню ↑

2 Как отполировать нержавейку?

Имеются два варианта действий, которые дадут возможность отполировать изделия из нержавейки.
к меню ↑

2.1 Вариант №1. Специализированная помощь

Сейчас существует масса компаний, которые оказывают помощь при возникновении проблем с коррозией нержавейки. Если у вас нет достаточного количества времени для того, чтобы избавиться от пятен на изделии самостоятельно, можно обратиться к специалистам.
к меню ↑

2.2 Вариант №2. Полировка в домашних условиях

Дома также можно провести все необходимые манипуляции для положительного эффекта и восстановления внешнего вида изделия. Для этого также существуют несколько способов. Далее мы рассмотрим, как можно отполировать нержавейку дома.
к меню ↑

3 Процесс полировки

Для полировки нержавейки в домашних условиях, придется потратить достаточно большое количество времени и усилий. В случае успеха они будут полностью оправданы, а вы сможете вернуть былой блеск изделиям.
к меню ↑

3.1 Первичная обработка

Перед началом работы нужно обязательно тщательно очистить изделие, так как на нем могут быть жир и другие вещества, закупоривающие щели в металле. Для этого можно применить простой гель для мытья посуды:

• Моющее средство нужно предварительно развести с водой для получения мыльного раствора.
• Поверхность металлического изделия протрите, не оставляя до полного высыхания.
• Примените раствор для продолжения протирания.
• Мыльный участок смойте проточной водой.
• Изделие нужно высушить естественным путем для того, чтобы на нем не появились разводы.

Отполировать изделия в домашних условиях помогут некоторые продукты питания, жидкости с химическими веществами и даже инструменты для хозяйства. При их помощи вы сможете полировать нержавейке до зеркала.
к меню ↑

3.2 Оливковое масло

Данный способ подойдет для использования на изделиях, потерявших яркость. Вам потребуются оливковое масло и мягкая тряпка.

• Масло нужно нанести на чистую ткань.
• После этого размажьте масло по поверхности движениями по кругу, равномерно распределяя его.
• Промасленную ткань нужно плотно прижать и повторить предыдущую процедуру несколько раз.

Полировать таким методом нужно до тех пор, пока вы не почувствуете изменения в структуре изделия.

Будьте внимательны, так как поверхность может потускнеть от масла. Его излишки нужно убрать сразу же по завершению вышеописанной операции. Круговыми движениями при помощи сухой тряпки можно легко смыть остатки масла.
к меню ↑

3.3 Мука

Отполировать нержавейку посредством муки можно только с условием, что работа будет производиться на плоских поверхностях. В частности, его можно испробовать на кастрюлях и раковинах.

• Изделие нужно посыпать мукой, покрыв всю поверхность.
• Муку распределите равномерно по металлу.
• Отполируйте нержавейку движениями по кругу при помощи сухой ткани.
• По завершению процесса нужно удалить всю муку с поверхности, используя зубную щетку.

4 Мелкая механизация

Отполировать нержавейку до зеркала можно не только в специальных компаниях или на заводе, но и дома. Для этого будет достаточно малой механизации.

Данный метод подойдет для того, чтобы придать изделиям привлекательный и презентабельный внешний вид после удаления изъянов.

Для полировки нержавейки придется использовать следующее:

• «болгарка», или угловая шлифовальная машина;
• фетровые или войлочные круги;
• камень или наждачная бумага;
• полирующее средство;
• круги для шлифовки с различной зернистостью.

4.1 Этапы полировки

Полировка изделий проходит в несколько этапов. Изначально нужно удалить весь лишний металл на швах. Для этого отлично подойдет угловая шлифовальная машина. Для нее придется приобрести круг на фибровой основе. Его зернистость не должна превышать P60.

Если поверхность необходимого изделия гладкая, данный промежуточный этап можно игнорировать.
Далее нужно прошлифовать металл с другим кругом, зернистость которого составляет Р120. Это позволит избавиться от полос, появившихся после работы с другим зерном.

Размер абразива нужно каждый раз уменьшать, что даст возможность делать поверхность более гладкой.

Если у вас нет нужного круга, его можно легко сделать самостоятельно. Для этого вам понадобятся войлочный или фетровый круг, на который нужно нанести столярный клей. Также можно просто потереть друг об друга наждачную бумагу и камень.

После проведения работ нужно удалить все следу шлифовки.

Возьмите средство для полировки и нанесите его на поверхность.

Далее вам нужно провести шлифовку материала или изделия уже с использованием пасты. Убирать риски нужно последовательно. Если со временем поверхность не становится более гладкой, обороты «болгарки» можно постепенно увеличить. Не стоит злоупотреблять скоростью, так как это может привести к перегреву металла и появлению на нем пятен.
к меню ↑

4.2 Механическая полировка вручную

Из-за наличия на большей части изделий различных неровностей часто приходится полировать их вручную. Вам придется запастись терпением, так как полировка нержавейки до зеркала описанным ниже методом может занять большое количество времени. В процессе работы вам понадобятся:

• На войлок нужно нанести пасту.
• Полируйте изделие до блеска, тщательно обрабатывая наиболее проблемные места.

Для того чтобы защитить себя от негативного воздействия веществ, которые входят в состав пасты, применяйте маску для лица и перчатки.
к меню ↑

5 Химический метод полировки нержавеющей стали

Данный метод отлично подойдет для работы с небольшими деталями, которые сложно отполировать вручную. Способ не требует усилий и физического труда. Существует несколько методов приготовления химической жидкости для полировки изделий в домашних условиях.
к меню ↑

5.1 Вариант №1

Раствор нужно приготовить с максимально точной дозировкой:

• Серная кислота – 230 миллилитров.
• Соляная кислота – 70 миллилитров.
• Азотная кислота – 40 миллилитров.

В 1 литр раствора нужно добавить 6 граммов черного красителя на кислотной основе, 6 граммов хлористого натрия, 10 граммов столярного клея.

Важно придерживаться температуры жидкости от 65 до 70 градусов.

Нержавейка должна пролежать в составе до 30 минут в зависимости от степени загрязнения.
к меню ↑

5.2 Вариант №2

Данный раствор также нужно приготовить с соблюдением пропорций в общему объему:

• Метилоранж – 1,5 процента.
• Азотная кислота – 4-5 процента.
• Соляная кислота – 3-4 процента.
• Ортофосфорная кислота – 20-30 процентов.

Деталь в растворе нужно продержать до 10 минут в зависимости от степени загрязнения при температуре от 18 до 25 градусов.
к меню ↑

5.3 Вариант №3

Раствор делается по рецепту на один литр объема готовой жидкости:

• Соляная кислота – 660 граммов.
• Серная кислота – 230 граммов.
• Кислотный оранжевый краситель – 25 граммов.

Раствор нужно довести до температуры в 70-75 градусов и держать в нем изделия из нержавейки примерно 3 минуты.

Все вышеперечисленные компоненты вступают в агрессивную реакцию при попадании на тело человека. Обеспечьте полную защиту органов дыхания, лица, рук и глаз.

• Деталь, которая была предварительно очищена от загрязнения, нужно погрузить в раствор, состоящий из реагентов и чистой дистиллированной воды.
• Раствор нужно постоянно перемешивать, что обеспечит полную химическую реакцию.
• По истечению указанного в каждом варианте времени изделие необходимо достать и смыть с него все реактива. После этого рекомендуется протереть предмет полиролем, нанесенным на салфетку.
• Под воздействием реактивов, которые останутся в порах на поверхности, шероховатости на нержавейке полностью исчезнут.

Перед началом работы нужно узнать марку металла, так как от нее может зависеть его состав. Согласно ей стоит подбирать реактивы и определять их концентрацию в растворе.
к меню ↑

6 Уход за нержавеющей сталью

Сталь после полировки смотрится красиво и эффектно. Для того чтобы она сохранила визуальные качества, за ней надо постоянно следить, так как в будущем на ней могут снова появиться потертости и пятна.

Для предотвращения появления изъянов на изделиях чаще всего используют полироли. Вещества такого типа лучше использовать сразу после полировки нержавеющей стали. Кроме того, применять их рекомендуется с определенной периодичностью. Это даст возможность сохранить глянцевую поверхность на длительный срок.

Средство нужно нанести на салфетку и распределить по поверхности. Важно делать все движения по кругу, чтобы избежать появления разводов.

Излишки средства стоит обязательно удалить, так как от них могут остаться пятна.

Если вы решили использовать специальный инструмент, не стоит задавать на нем частоту вращения более 1500 оборотов в минуту, так как это может повредить изделие.
к меню ↑

6.1 Периодичность ухода за изделиями из нержавейки

• В случае если вы собираетесь приобрести на свой автомобиль хромированные детали, полировать их стоит не чаще 2 раз в год. Если делать это постоянно, покрытие просто износится, и на предметах быстрее начнут проявляться следы коррозии.
• Использовать приборы механического воздействия на нержавеющую сталь часто не рекомендуется, так как на деталях могут появляться микротрещины. Именно в них чаще всего попадает жидкость.
• Использовать химические вещества для очистки и полировки нержавеющей стали в домашних условиях рекомендуется не чаще 1 раза в год. Пары от реактивов негативно сказываются на состоянии здоровья человека даже в том случае, если он придерживается норм безопасности.
• Паста ГОИ («Парижская зелень») имеет относительно невысокую эффективность, ввиду чего применять ее рекомендуется только в случае отсутствия других веществ или растворов. Она оказывает негативное воздействие на организм, ввиду чего важно использовать защитную маску для лица и перчатки.

к меню ↑

7 Мнение эксперта

«Лучше всего сразу взять шкурку поменьше и работать с ней долго. Это позволит избавиться от появления больших царапин на поверхности и сохранить структуру металла. На дрель можно намотать шерстяную нитку, что станет аналогом «болгарки». Также ее можно намазать пастой, что усилит эффект и ускорит процесс», — пишет пользователь интернета Владимир.

Полировка деталей из стали

Электрохимическая полировка стали, являющаяся процессом гальванообработки в электролитах различного состава под воздействием электрического тока – это сравнительно новый способ электролитической обработки, получивший свое развитие в последние 40-50 лет, хотя публикация работы российским практиком-исследователем Е.А. Шпитальским, впервые посвященная этой теме, появилась в 1910 году.

Сущность электрохимического полирования состоит в предпочтительном растворении микровыступов поверхности, подключенной в электрохимической системе в качестве анода, чем достигается выглаживание (при электрополировке) или повышение отражательной способности (при глянцевании). Глянцевание не снижает исходной шероховатости поверхности, а лишь улучшает декоративные свойства обработанного изделия. Электрохимполированием повышают эксплуатационную надежность деталей и их срок службы. Механизм электрохимического полирования состоит в сглаживании изъянов поверхности, приобретенных в процессе мехобработки, выравнивании поверхностного слоя и создании тонкой окисной пленки, защищающей деталь от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Преимущества электрохимической полировки

Электрохимическое полировка стали, как, впрочем, и химическая, менее трудоемка, чем механическое полирование. Одновременно этим способом может полироваться большое количество деталей, имеющих самую различную форму и габариты, что невозможно при ручной механической обработке полировальными кругами, которые, кстати, можно изготовить самыми разнообразными способами, на любой вкус. Важно при этом правильно подобрать полировальную пасту, обеспечивающую минимальный съем металла при высоком качестве обработки. Электрополирование дает возможность повысить производительность труда, например, трудоемкость ручного полирования при немеханизированной доводке прессформ сложного профиля составляет 25 часов, а электрохимполировки всего – 15 . 25 минут.

Полировка нержавеющих сталей, которая особенно эффектно смотрится на изделиях, подвергнутых рельефному травлению, еще более трудоемка вследствие их вязкости. Высококачественную зеркальную полировку нержавеющей стали обеспечивает электрохимический способ.

Качество полирования при использовании электрохимического способа превосходит качество обработки химическим способом, что обеспечивает его преимущественное применение при декоративной отделке деталей велосипедов, медицинской аппаратуры, ювелирных изделий. Особенно высок эффект электрополировки в ювелирном производстве, поскольку при этом сведены к минимуму безвозвратные потери драгоценных металлов.

Тематические рамки статьи не позволяют в полной мере раскрыть влияние других компонентов (кроме ортофосфорной и серной кислот) на качество электрополирования, однако стоит вкратце остановиться на одном из них – малеиновом ангидриде. Добавка его в количестве 10 . 20 г/л нивелирует ликвации и гетерогенность структуры поверхности стальных литых и термообработанных деталей, создает благоприятные условия для возникновения пассивной пленки, что в конечном итоге дает возможность получать высококачественные полированные поверхности.

Полировка стали в электролите на основе смеси кислот

Ниже приводится состав старейшего и наиболее зарекомендовавшего себя электролита, содержащего H3PO4, H2SO4 и CrO3 (см. табл. 1). Это электролит с высокой рассеивающей способностью, позволяющий качественно обрабатывать детали сложной конфигурации, он в высокой степени универсален и применим для сталей различных марок.

Режим электрополирования углеродистых и низколегированных сталей:

• Плотность приготовленного электролита должна быть в пределах 1,7 . 1,74 г/см3;
• Анодная плотность тока, т.е. отношение поверхности обрабатываемой детали к силе тока, подаваемого на штанги ванны, должна быть в пределах 35 . 50 А/дм2;
• Рабочая температура электролита в процессе электролитической обработки должна быть не менее 70, но и не более 80С.

В обоих случаях при выходе из этого температурного диапазона снижается блеск обрабатываемой поверхности. Продолжительность электрополировки составляет 5 . 10 минут, и соблюдение продолжительности имеет важное значение: при недостаточной продолжительности анодной обработки поверхность деталей приобретает сине-коричневый оттенок, а при недодержке – возникает волнистость острых краев деталей и утяжка металлоконструкции в их отверстия. Ванна должна оборудоваться свинцовыми протвоэлектродами (катодами).

Приготовление электролита для электрополировки

Приготовление электролита электрополировки очень простое и состоит в растворении хромового ангидрида в ванне, заполненной рассчитанным количеством воды, в которую затем последовательно небольшими порциями (во избежание резкого разогрева и выброса) приливают серную и ортофосфорную кислоты.

Полученный таким образом раствор подвергают нагреву и выдержке при температуре 100 . 110С до тех пор, пока его плотность (при 20С) не уложится в диапазон 1,72±0,02 г/см3. Если по каким-либо причинам такая температура недостижима, то для получения электролита с требуемой плотностью его прорабатывают током из расчета 5 А·час/л при анодной плотности тока 25 А/дм2.

Расчет количества химикатов, необходимых для приготовления 1 л электролита
Количество H3PO4, потребное для составления 1 л электролита определяется по формуле:

Количество H2SO4 для тех же целей:

Количество хромового ангидрида CrO3:

Величины b1, b2, d1, d2 определяют по справочным таблицам.

Корректировка электролита полирования

Компоненты электролита, расходуясь в процессе полировки, изменяют его состав. Контроль электролита осуществляют путем ежедневного замера плотности электролита и его периодического химического анализа. В конце смены в ванну добавляют воду, доводя уровень до необходимого

В ходе эксплуатации ванны происходит накопление в ней железа, что необходимо учитывать при корректирповке. Плотность электролита при пропускании количества электричества с порогом 75 A·час/л принимается равной 1,75±0,01 г/см3, при превышении этого порогового значения – 1,77±0,01 A·час/л.

Для удаления накопившейся свыше 1,5% оксида хрома Cr2O3 выполняют ее анодное окисление проработкой при анноной плотности тока 4 . 5 А/дм2, напряжении 10 . 12 В и температуре электролита 30±10С, используя свинец как в качестве анодов, так и в качестве катодов. При этом катоды должны быть изолированы диафрагмой, изготовленной из пористой керамики. По окончании проработки электролит нагревают до 100±10С и выдерживают при этой температуре в течение часа, или охлаждают электролит естественным путем, но делают перерыв в эксплуатации на 8 . 10 часов.

Полировочная ванна работоспособна до накопления в ней 5 . 7 % Fe2O3 после чего необходима ее полная замена.

Особенности эксплуатации ванны электрополирования

Детали с малым допуском на обработку во избежание выхода из допуска полируют при анодной плотности тока 75 . 100 А/дм2 в течение 2 . 3 минут.

Предварительная обработка отполированных деталей в случае, если они предназначены для нанесения какого-либо гальванического покрытия, состоит в декапировании продолжительностью 15 . 20 секунд в 5%-ном растворе HCl, что обеспечивает прочное сцепление покрытия.

Если электрополирование является финишной операцией, то для повышения коррозионной устойчивости деталей их подвергают щелочной обработке продолжительностью до 15 минут в 10%-ном растворе едкого натра с температурой 65 . 75С.

Подвески для загрузки деталей в полировочную ванну должны изготавливаться из освинцованной стали, а их конструкция должна обеспечивать надежный контакт с анодной штангой. Большую эксплуатационную надежность показали подвески из титана. Изоляцию нерабочей поверхности подвески можно выполнить поливинилхлоридом.

Неполадки в работе ванны электрополирования углеродистых и низколегированных сталей

Электрохимическая полировка стали – процесс, капризный в технологическом плане. Основные неполадки в работе ванны электрополирования, общие для всех марок углеродистых и низколегтрованных сталей, их причины и способы устранения приведены в таблице 2:

Таблица неполадок в работе ванны электрополирования углеродистых и низколегированных сталей

Самые распространенные технологии полировки металла

Полировкой называется окончательный процесс изготовления детали, осуществляемый с использованием различных способов с целью удалить минимальный слой металла для достижения зеркального блеска поверхностей. Это взаимосвязанные физические, химические, электрические воздействия, выбор которых зависит от вида материала, используемого инструмента и характеристик внешней среды. Требуемое качество достигается при замене абразивов и способов воздействия. Время полирования зависит от исходного качества металла.

Требования ГОСТ к полировке металла

Требования к качеству металла и покрытий определены в ГОСТ 9.301-86. На поверхностях не должно быть раковин, пор, ржавчины, трещин после шлифования, окалины, заусенцев. К степени блеска нормативных требований нет.

На предприятиях, занимающихся обработкой металлов, осуществляется входной контроль поверхностей. При необходимости проводится:

• обработка сжатым воздухом, содержащим абразив (стальную дробь) (удаляется ржавчина и окалина);
• обработка металлическими щетками для удаления окислов и травильного шлама;
• обезжиривание разогретых в органических растворителях (хлорированных углеродах) для удаления смазки;
• обезжиривание в растворах щелочей (удаление минеральных масел);
• обезжиривание в электролите (электрохимическое).

В домашних условиях поверхности протираются растворителем, обрабатываются напильником или болгаркой с диском с соответствующей зернистостью.

Класс полировки металла

Класс полировки определяется по шероховатости поверхностей (высоте неровности в микронах) конкретной детали. Шероховатость соответствует области использования. Всего существует 14 классов чистоты, которые в чертежах обозначаются равносторонним треугольником. Числовые значения шероховатости после полировки металла указаны в ГОСТ 2789-59.

Класс полировки металла

Внешний вид поверхности

Высота неровностей (до мкр)

Следы обработки хорошо видны

Точение, фрезерование, строгание

Следы обработки почти не видны

Следы обработки не видны

Тонкое точение, шлифование

Поверхность с зеркальным блеском

В промышленности для измерения высоты неровностей используются специальные приборы: профилографы и микроскопы. В домашних условиях шероховатость определяется «на глаз».

Существующие способы полировки металла

Самые распространенные способы полировки металла:

• механический (абразивный);
• химический (пасты, растворы);
• электрохимический (в электролитах);
• ультразвуковой.

Механическая полировка металла может быть сухая или мокрая.

Процесс может осуществляться:

• вручную;
• в полуавтоматическом режиме;
• автоматически.

Важно! При ручной обработке можно следить за процессом и влиять на результат. Достичь высокого качества и производительности невозможно.

Полуавтомат – это специальное оборудование и квалифицированный специалист. Обработка осуществляется на станках для полировки металла, технологические параметры меняются вручную. При автоматической обработке на серийном производстве участие человека не требуется. Работа осуществляется очень быстро и с высокой точностью. Объем брака минимизирован.

Вручную полируют мелкие детали в домашних условиях. Пасту наносят на тряпку и натирают поверхность круговыми движениями. Для поверхностей больших размеров чаше всего используют шлифовальные машины (болгарки) или дрели, оснащенные насадками различной зернистости.

На диск можно установить различные насадки. Если насадка из войлока или ткани, ее смачивают пастой. Профессиональный инструмент используют в автомастерских, так как он позволяет обработать поверхности достаточно больших размеров. На небольших предприятиях, обрабатывающих металл, используются станки, оснащенные полировочными лентами или войлочными (матерчатыми) кругами.

К механическим способам относится так же абразивная технология полировки металла в вибрационных барабанах, наполненных сухим абразивом или раствором. Вращение и вибрация позволяют быстро снизить шероховатость. Если способ сухой, то раствор заменяется опилками дуба или ясеня, кусочками фетра или замша. Если используется раствор, то кроме полировочных стальных шариков в него можно добавить щелочь (например, раствор хозяйственного мыла), ускоряющую процесс.

Но механическое полирование обладает рядом недостатков:

• существует вероятность внедрения абразивов в структуру металла;
• большие затраты на установки и ресурсы;
• обработка состоит из нескольких стадий;
• процессом сложно управлять;
• требуются значительные затраты ручного труда и времени.

Важно! Более высокий потенциал у химической полировки, особенно, если речь идет об элементах декоративной отделки помещений из различных сплавов или дорогих металлов.

При использовании этого способа металлические изделия погружаются в растворы определенной температуры. При прохождении химических реакций шероховатости плавятся в течение нескольких минут. Ручного труда почти нет, электроинструмент и приспособления для полировки металла не требуются. Поверхность обрабатывается равномерно, конфигурация детали значения не имеет.

Но есть и недостатки. Зеркальный блеск не достигается (поверхность скорее матовая), раствор нужно часто менять, он достаточно агрессивный (чаще всего это кислота). Работы можно проводить только в спецодежде, помещение должно быть оснащено качественной системой вентиляции.

При электрохимической полировке детали тоже погружаются в раствор, но через него пропускается электрический ток. Так как поверхность неровная, оксидная пленка толще в микровпадинах. Раствор быстрее обрабатывает ровные части поверхности с тонким слоем оксида. По окончании процесса поверхность получается идеально гладкая. Небольшие временные затраты дают возможность повысить производительность.

Недостаток – большой расход электроэнергии. Если поверхность шероховатая, требуется механическая шлифовка. Нужно тщательно следить за качеством и температурой раствора, плотностью тока. Растворы создаются из кислот, поэтому обязательно соблюдение правил техники безопасности. Чтобы сократить расходы, желательно предварительно материал обрабатывается механическими способами.

На крупных предприятиях полирование стараются автоматизировать и роботизировать. Сделать это позволяет использование ультразвука, повышающего производительность в 30 раз и позволяющего не приобретать круги и пасты. Расход электроэнергии ниже, чем при использовании химического или электрохимического способа.

Средства для полировки металлов

Технология ручной полировки металла требует покупки оборудования (дрели, болгарки) и различных насадок.

Основные средства для полировки металлов механическим способом – различные пасты, содержащие карбид кремния, циркония или титана, алмазную крошку, оксид хрома. Твердые пасты необходимо разбавлять маслом. Затраты получаются большие, так как процесс состоит из нескольких этапов, для каждого из которых требуются различные насадки.

Если используется химический или электрохимический способ, нужны большие емкости и кислоты для приготовления растворов, спецодежда. Используется азотная, соляная, серная, фосфорная кислота, глицерин, бензиловый спирт. Для домашнего хозяйства это достаточно затратные покупки, поэтому химическими препаратами пользуются только на предприятиях.

Станки для полировки металла

Все полировочные станки делятся на 2 группы: с кругами и лентами. Ленты и круги состоят из абразивов, при выборе учитываются требования к шероховатости поверхностей после обработки. Оборудование полуавтоматическое или автоматическое. Автоматические станки могут становиться частью линий, используемых в серийном производстве.

Любой станок оснащен станиной (платформой), не меняющей положение во время работы. На платформу монтируется электродвигатель, приводящий в движение вал. Работать можно с точильными абразивами и кругами. Угол заточки регулируется вручную или автоматически. Некоторые конструкции оснащаются емкостью для воды, необходимой для охлаждения.

Доступны станки для обработки сырья (листов стали, алюминия, латуни, профилей) и готовых изделий:

• судовой арматуры;
• сантехнического оборудования;
• металлических карнизов и перил;
• дверных ручек, частей подсвечников;
• велосипедных деталей;
• столов и стульев;
• глушителей для мотоциклов и автомобилей.

Мощность промышленных моделей 700-950 Вт, подключаются они к сети 220 В. Частота вращений 90-150 оборотов в минуту. Регулировка производится в зависимости от характеристик обрабатываемого материала и формата круга. На первых этапах обработки используются большие круги, маленькие – для доработки. В комплектацию включается кабель и удлинитель. Во время работы могут потребоваться инструменты для измерения углов, стабилизаторы, пасты.