Métodos industriais de polimento de metal de polimento final de superfície de metal
O polimento é aplicado para melhorar a aparência dos produtos e torná-los mais procurados pelo consumidor. Esse processamento adiciona brilho decorativo aos produtos e também é usado para preparar a superfície para revestimento galvânico. Existem vários métodos industriais de polimento de superfícies metálicas:
Mecânico
Produtos Químicos
Eletroquímica
Eletrólito-plasma
Desvantagens dos tipos tradicionais de polimento de metal
Os três primeiros métodos de processamento de superfície de metal listados acima têm limitações de uso. Existem várias empresas onde a automação de métodos mecânicos, químicos e eletroquímicos é impossível para o processamento de grandes lotes de produção em massa.
As dificuldades em usar os tipos tradicionais de polimento de metal são condicionadas por razões econômicas e tecnológicas. Dificuldades econômicas estão associadas ao alto custo de produção de robôs e máquinas com controle numérico. E as dificuldades tecnológicas no uso de formas tradicionais de polimento final de metal estão relacionadas à complexidade da automação total do processo de fabricação. A utilização forçada de mão de obra manual na etapa de polimento de produtos, ativação de superfície ou sua limpeza impedem o estabelecimento do funcionamento ininterrupto das linhas de automação industrial. Freqüentemente, devido ao uso de métodos desatualizados de processamento de metal, uma linha de produção assume a forma de esteira, o que aumenta significativamente o custo de produção e afeta adversamente a competitividade do produto.
Comparação de tecnologias
| Polimento mecânico | Polimento químico | Polimento eletroquímico | Polimento eletrólito-plasma | |
| Produtividade | Média | Baixo | Média | Alta |
| Restrições na geometria | Perfil Simples | Perfil complexo | Perfil complexo | Perfil complexo |
| Mudança material | Exposição à aplicação de partículas acidentais | Desigualdade de tratamento, condicionamento | Mau manuseio de superfícies planas | Endurecimento do material |
| Complexidade de processamento | Média | Média | Alta | Média |
| Capacidades de automação | nenhum | nenhum | Presente | Presente |
| Custo do material | Alta | Alta | Alta | Baixo |
| Período de amortização, anos | 25 | 5 | 20 | 25 |
| Área de manufatura ocupada | Pequeno | Médio | Médio | Médio |
| Nível ecológico | Baixo | Baixo | Baixo | Alta |
| Risco de inflamabilidade | Baixo | Alta | Médio | Baixo |
| Consumo de energia | Médio | Baixo | Alta | Alta |
| Nível de qualificação dos trabalhadores | Alta | Médio | Médio | Médio |
A introdução generalizada na indústria de polimento eletrólito-plasma (EPP) mais produtivo irá eventualmente substituir o método de processamento eletroquímico tóxico em quase todos os lugares. Em comparação com outros métodos, o EPP é um método de baixo custo e caracterizado pelo alto desempenho, eficiência e qualidade das operações realizadas.
O método de eletrólito-plasma é ambientalmente limpo e satisfaz os padrões sanitários para limpeza de eletrólito gasto sem instalações de tratamento especiais.
Polimento de superfícies metálicas combinando vários métodos de processamento
Freqüentemente, os produtos sujeitos a polimento apresentam uma superfície rugosa não processada. Como resultado, o processamento de plasma eletrolítico torna-se demorado e consome energia e uma camada significativa de metal é removida.
Além disso, durante o processamento de superfícies ramificadas rugosas, a densidade de corrente no primeiro estágio de processamento é às vezes duas vezes maior do que no estágio final. Isso é condicionado pelo fato de que a área de contato superficial inicial é aparentemente duas vezes maior do que após o processamento.
Na prática, é melhor realizar o polimento dos produtos em duas etapas: limpeza e desengorduramento da superfície na primeira etapa e polimento direto na segunda etapa. A limpeza das peças antes do polimento é necessária porque pela fundição de produtos de metal ou por seu tratamento térmico em alta temperatura, quando a oxidação do metal ocorre mesmo em ambientes neutros, a superfície não pode evitar completamente o contato com um ambiente oxidante (por exemplo, o ar). Para limpar a superfície antes do polimento, os seguintes tipos de processamento de superfície são aplicados:
moagem de barril
moagem subaquática
tratamento hidroabrasivo
lixa de ferro
processamento com esmeril em pó
processamento ultrassônico
gravura química e elétrica
Tratamento de superfície de metal após corte à chama
O alisamento da superfície rugosa por meio de um tipo popular de processamento de plasma, como o corte por chama, não é necessariamente executado pelo corte das protuberâncias. O pré-tratamento pode ser realizado por deformação plástica da camada superficial. Em alguns casos, o tratamento mecânico de superfície com pastas consiste não no corte das protuberâncias, mas sim no seu esmagamento. Essas pastas consistem em espécies lubrificantes especiais, quimicamente ativas, surfactantes que amolecem a superfície e em partículas finas de óxido, como o óxido de cromo inerte.
Polimento de eletrólito-plasma de metais com pré-acabamento
Para economizar energia, é aconselhável utilizar a tecnologia de polimento eletrólito-plasma em duas etapas, quando na primeira etapa ocorre o alisamento da geometria da superfície rugosa por meio de diversos métodos de economia de energia e, posteriormente, na segunda etapa polimento final de eletrólito-plasma de curta duração.
Por exemplo, ao polir peças de aço inoxidável dúctil, na primeira fase, os seguintes tratamentos de superfície podem ser incluídos:
moagem subaquática com lixa à prova d'água com tamanho de partícula em 50-80 mícrons
tratamento com escova de aço
fusão elétrica em solução de ácido oxálico a 10% na tensão de 12V por 5-10 minutos com densidade de corrente de 2A / cm2.
jato de areia com granalha de ferro fundido
decapagem com lixívia em solução de ácido sulfúrico a 25% e ácido clorídrico a 20% com relação volumétrica de 3/1 à temperatura de 30-40 ° C. durante 3–5–10 minutos.
O polimento de eletrólito-plasma subsequente pode ser realizado em uma solução aquosa de sulfato de amônio a 5% a uma temperatura de ° C.
Métodos de processamento de metal antes do polimento eletrólito-plasma
Métodos de processamento de metal por raspagem
Enquanto a amostra original, após ser pré-tratada com lixa áspera com tamanho de partícula em 500 mícrons, é polida até um acabamento espelhado durante 5-6 minutos com a remoção de uma camada de metal de 0.05 mm, as amostras, processadas até o estado fosco com uma lixa com tamanho de partícula em 50-80 mícrons, são polidos duas vezes mais rápido durante menos de 3 minutos e, ao mesmo tempo, apenas a camada de metal 0,02-0,03 mm é removida. A economia de energia pelo processamento prévio da superfície com lixa é de cerca de 40%.
Processamento de metais por escovação
O pré-tratamento de superfícies ásperas ou usinadas com escovas de metal também é muito eficaz. Aparentemente, por este tipo de processamento, a geometria da superfície é alisada às custas da deformação plástica de um metal e, em parte, às custas de escovação, isto é, atrito ou arranhão de metal. Também é removida uma película de óxido, que por sua vez impede o polimento uniforme de um produto nos casos em que o produto é fabricado por soldagem ou é submetido a tratamento de alta temperatura.
Processamento de metais por corrosão
O ataque químico também mostra bons resultados, principalmente no processamento das amostras tratadas termicamente: forma-se uma incrustação na superfície do aço, que é removida com dificuldade por eletrólito-plasma durante 15 minutos ou mais. O condicionamento dessas amostras em soluções de ácido sulfúrico e clorídrico cria uma superfície rugosa e descalcificada sem defeitos. O tratamento subsequente das amostras no sulfato de amônio a uma tensão de 260 V durante 4 minutos permite obter uma superfície brilhante.
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