Материал для 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.

Читайте также:  Какой страны танк мародер

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.

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.

Описание и свойства процесса полировки

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.

Читайте также:  Как поменять аккумулятор на хендай солярис

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 металла

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.

Читайте также:  Фаркоп для шевроле лачетти хэтчбек

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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

«>

Источник: autobryansk.info