الکتروپولیش چیست؟

عملیات های مختلفی مانند تراشکاری، جوشکاری و شکل دهی می توانند به کاهش کیفیت سطح فلزات و آلیاژها منجر شوند. این فرآیندها ممکن است سطح فلز را تیره، زبر و خشن کنند و تنش های داخلی در آن ایجاد نمایند. این تغییرات نه تنها ظاهر فلز بلکه خواص مکانیکی، دوام و طول عمر قطعات را نیز تحت تاثیر قرار می دهند. برای رفع این عیوب، عملیات الکتروپولیش به کار می آید. این فرآیند که به پرداخت کاری شیمیایی نیز معروف است، به طور گسترده ای انجام می شود و روش های مختلفی دارد که بر اساس ویژگی ها و خواص فلز موردنظر انتخاب می شود. این روش ها شامل پرداخت مکانیکی و شیمیایی هستند.

الکتروپولیش چیست؟

الکتروپولیش، که به آن پولیش الکتروشیمیایی یا پرداخت آندی نیز گفته می شود، یک فرآیند الکتروشیمیایی است که در آن از الکتریسیته برای برداشتن لایه ای نازک از سطح فلزات رسانا استفاده می شود. حذف این لایه نازک موجب بهبود زبری سطح فلز و افزایش مقاومت آن در برابر خوردگی می شود. در نتیجه، محصولات نهایی ظاهری براق و تمیز پیدا می کنند زیرا تغییر رنگ یا مواد خارجی که از فرآیندهای قبلی به سطح فلز چسبیده اند، از بین می روند.

بسته به پارامترهای فرآیند، الکتروپولیش می تواند تا 40 میکرومتر از سطح فلز را بردارد، هرچند معمولاً این فرآیند برای برداشتن بین 8 تا 20 میکرومتر از سطح استفاده می شود.

در برخی کاربردها، ممکن است تنها نیاز به برداشتن مقدار کمی از فلز باشد. به عنوان مثال، سوزن های هایپودرمیک یک نمونه خوب از این نوع قطعات هستند. برای این قطعات، فرآیند پولیش الکتروشیمیایی فلاش می تواند لبه ها را از بین برده و با استفاده از جریان کم و زمان کوتاه، فرآیند غیرفعال کردن قطعه را تکمیل کند.

درصد بهبود سطح به پرداخت اولیه بستگی دارد. با استفاده از پولیش الکتریکی، می توان تا 50 درصد کاهش در مقدار زبری سطح (Ra) را به دست آورد. اما به طور معمول، می توان بین 25 تا 40 درصد بهبود را در این فرآیند مشاهده کرد.

با این حال، هرچه مقدار Ra کاهش یابد، نرخ بهره وری فرآیند الکتروپولیش کاهش می یابد. این بدان معناست که قطعه ای که به خوبی تکمیل شده، نمی تواند همانند یک قطعه با زبری بیشتر از پولیش الکتریکی بهره مند شود. به عنوان مثال، اگر سطح فلزی با Ra بین 10 تا 15 پولیش شود، معمولاً می توانیم تنها کاهش حدود 10 درصدی را در زبری آن مشاهده کنیم.

پولیش الکتریکی معمولاً به عنوان یک فرآیند تکمیلی برای پرداخت مکانیکی استفاده می شود. در حالی که پرداخت مکانیکی عیوب سطحی ماکروسکوپی را از بین می برد، پولیش الکتروپولیش به از بین بردن عیوب میکروسکوپی کمک می کند.

برای مثال، اگر بخواهیم فقط از پولیش الکتریکی استفاده کنیم، یک قطعه با Ra معادل 70 می تواند حدود 40 درصد بهبود یافته و مقدار Ra نهایی به حدود 40 برسد. اما اگر ابتدا از پرداخت مکانیکی استفاده کنیم تا مقدار Ra را به 40 کاهش دهیم، سپس با استفاده از پولیش الکتریکی می توانیم تا 25 تا 20 درصد دیگر کاهش در Ra داشته باشیم.

برای اطلاع از قیمت میلگرد و انواع محصولات فولادی می توانید با کارشناسان تماس بگیرید.

مزایای الکتروپولیش

الکتروپولیش مزایای زیادی دارد که از مهم ترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش تنش های سطحی فلزات
• کاهش چشمگیر اصطکاک سطحی
• افزایش قابلیت جوشکاری قطعات
• براق تر شدن لبه قطعات
• افزایش مقاومت در برابر خوردگی
• حذف تردی هیدروژنی
• حذف خط های هدایتی و زبری
• امکان انجام این فرآیند روی قطعات با اندازه ها و اشکال مختلف

نحوه انجام عملیات الکتروپولیش

در عملیات الکتروپولیش، مراحل زیر انجام می شود:

1. آماده سازی قطعه: ابتدا آلودگی های سطحی با استفاده از محلول آلکالین پاک می شوند. سپس برای حذف اکسیدهای سطحی، فلز اسیدشویی می شود.
2. فرآیند الکتروپولیش با وان شیمیایی: برای آماده سازی محلول الکترولیت از ترکیب سولفوریک اسید 95 درصد و ارتوفسفریک اسید 85 درصد استفاده می شود.
3. شست وشو: پس از اتمام فرآیند الکتروپولیش، قطعه شسته می شود تا ذرات باقی مانده مانند فسفات و سولفات پاک شوند.

کاربردهای الکتروپولیش در صنایع

این فرآیند در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد، از جمله:

1. صنعت پزشکی: برای استریل و تمیزکردن ابزارهای جراحی و افزایش مقاومت آن ها در برابر باکتری ها.
2. صنعت خودروسازی: برای کاهش اصطکاک چرخ دنده ها و افزایش دوام قطعات خودرویی.
3. تجهیزات فرآیندهای صنعتی: در تجهیزات مختلف مانند مخازن راکتور، میکسرها و مبدل ها، به منظور کاهش تنش های سطحی و بهبود عملکرد انتقال حرارت.

پرداخت مکانیکی یا الکتروپولیش؟

انتخاب روش مناسب بستگی به ویژگی های قطعه و نیازهای پروژه دارد:

• جنس فلز: برخی فلزات به روش های خاصی از پرداخت بهتر جواب می دهند.
• شکل قطعه: قطعات ساده تر برای پولیش مکانیکی و قطعات پیچیده تر برای الکتروپولیش مناسب ترند.
• کیفیت سطح: اگر سطح بسیار صاف و صیقلی مدنظر باشد، الکتروپولیش بهترین گزینه است.
• هزینه: پرداخت مکانیکی هزینه کمتری دارد اما در برخی مواقع هزینه الکتروپولیش به دلیل افزایش کارایی، مقرون به صرفه تر است.

مکانیکال پولیش چیست؟

مکانیکال پولیش یا پولیش مکانیکی یکی از فرآیندهای صیقل دادن سطح است که در آن به جای استفاده از مواد شیمیایی، از ابزارآلاتی مانند سمباده یا سنگریزه های الماس برای صاف کردن و صیقلی کردن سطح فلز استفاده می شود.

این روش بیشتر برای موادی به کار می رود که نیاز به خلوص سطحی متوسط دارند. با این حال، از آنجا که در طی فرآیند، فشار زیادی به سطح وارد می شود، احتمال ایجاد خوردگی افزایش می یابد. از نظر هزینه، پولیش مکانیکی مقرون به صرفه تر از الکتروپولیش است و به همین دلیل در صنایع مختلفی مانند پزشکی، هوافضا و خودروسازی کاربرد دارد.

تفاوت بین مکانیکال پولیش و الکتروپولیش

اولین تفاوت مهم بین مکانیکال پولیش و الکتروپولیش، نحوه عملکرد این دو فرآیند است. در فرآیند الکتروپولیش، برای انجام عملیات، به تجهیزاتی مانند الکترولیت، کاتد و آند نیاز است. دمای الکترولیت (بین 77 تا 83 درجه سانتیگراد)، زمان و چگالی الکتریکی نیز باید کنترل شوند. الکترولیت یک محلول اسیدی غلیظ است. در این فرآیند، بخش هایی از فلز داخل محلول الکترولیت قرار می گیرند و به عنوان آند و کاتد عمل می کنند. سپس، لایه ای نازک از سطح فلز به صورت شیمیایی جدا می شود.

در مقابل، مکانیکال پولیش از سه مرحله تشکیل می شود: پرداخت، پولیش و صیقل. در مرحله پرداخت، سطح با استفاده از ابزار خاصی صاف می شود و سپس در مراحل پولیش و صیقل، سطح به طور کامل صاف و صیقلی می گردد. این روش نیاز به نظارت دقیق توسط یک کارشناس متخصص دارد.

تفاوت های دیگر بین الکتروپولیش و مکانیکال پولیش

• الکتروپولیش موجب یکنواختی سطح می شود، در حالی که مکانیکال پولیش می تواند باعث افزایش احتمال خوردگی سطحی شود.
• الکتروپولیش نیاز به تجهیزات خاص دارد و به همین دلیل هزینه آن بیشتر از مکانیکال پولیش است.
• امکان انجام الکتروپولیش برای همه فلزات یا شرایط ممکن نیست.

کدام یک بهتر است؟

مکانیکال پولیش نمی تواند تمامی برآمدگی ها و زبری های سطحی را از بین ببرد و در صورتی که فشار زیادی به سطح وارد شود، ممکن است آسیب و خوردگی بیشتری ایجاد شود. در حالی که الکتروپولیش تمامی برآمدگی ها را به طور کامل از بین می برد و حتی خطوط و خش ها را نیز از بین می برد بدون اینکه آسیب جدی به سطح وارد کند. بنابراین، از نظر کیفیت، الکتروپولیش عملکرد بهتری دارد.

الکتروپولیش باعث غیرفعال شدن سطح می شود. این اصطلاح به سطحی اشاره دارد که بسیار صاف و صیقلی است و هیچ گونه اصطکاکی در آن وجود ندارد.

در نهایت، انتخاب بین این دو روش به شرایط خاص پروژه و نیازهای آن بستگی دارد. گاهی ممکن است شرایط استفاده از الکتروپولیش فراهم نباشد و پولیش مکانیکی گزینه مناسب تری باشد. در هر صورت، پولیش حرفه ای مهم ترین عامل برای افزایش کیفیت سطوح فلزی خواهد بود.

 

تفاوت الکتروپولیش و الکتروپلیت در چیست؟

هر دو فرآیند الکتروپولیش و الکتروپلیت جزو فرآیندهای الکتروشیمیایی هستند که برای بهبود کیفیت سطح به کار می روند، اما این دو فرآیند تفاوت های اساسی با یکدیگر دارند. با این حال، در بسیاری از موارد، هر دو فرآیند به صورت تکمیلی یا جداگانه استفاده می شوند.

الکتروپولیش بر خلاف الکتروپلیت یک فرآیند آندی است. در این فرآیند، یک کاتد در مقابل آند (قطعه مورد نظر) قرار می گیرد و جریان الکتریکی برقرار می شود، که منجر به برداشتن لایه ای نازک از سطح آند می گردد. این برداشتن لایه باعث صیقل و یکنواختی سطح می شود. در حین این فرآیند، یک لایه پسیو اکسیدی بر سطح فلز تشکیل می شود که از زنگ زدگی و خوردگی فلز جلوگیری می کند. سطح نهایی براق و یکنواخت می شود. الکتروپولیش عمدتاً برای فلزاتی مانند فولاد زنگ نزن و آلومینیوم استفاده می شود و کاربردهایی در صنایع پزشکی و غذایی به ویژه برای ارتقا تمیزی سطح و افزودن خواص آنتی باکتریال دارد. علاوه بر این، گاهی به عنوان یک فرآیند میانی برای آماده سازی قطعات قبل از انجام فرآیند اصلی استفاده می شود.

در مقابل، الکتروپلیت یک فرآیند کاتدی است که در آن یک آند در مقابل کاتد (قطعه مورد نظر) قرار می گیرد و با اعمال جریان الکتریکی، پوشش آبکاری روی کاتد قرار می گیرد. این فرآیند به تشکیل پوششی بر سطح قطعه می انجامد که باعث بهبود خواص سطحی مانند مقاومت در برابر خوردگی، خواص مکانیکی و غیره می شود. الکتروپلیت همچنین در برخی موارد برای خواص تزئینی استفاده می شود و برای آماده سازی سطح قطعات قبل از رنگ آمیزی یا پوشش های ثانویه کاربرد دارد. کاربردهای دیگر این فرآیند شامل بسته بندی مواد غذایی، استفاده در کاربردهای الکتریکی (برای افزایش هدایت الکتریکی) و جواهرسازی است.

به طور کلی، هر دو فرآیند الکتروپولیش و الکتروپلیت مزایا و معایب خود را دارند و در مواقع خاص می توانند مکمل یکدیگر باشند. هر کدام از این فرآیندها می تواند در زمینه های خاصی به حل مشکلات سطحی کمک کند.

 

جمع بندی

عملیات الکتروپولیش به عنوان یک روش پرداخت کاری دقیق و مؤثر، مزایای بسیاری را به صنایع مختلف ارائه می دهد. این فرآیند می تواند کیفیت قطعات را از نظر مقاومت در برابر خوردگی و طول عمر بهبود بخشد. به ویژه برای فلزات ضدزنگ و سایر آلیاژها، الکتروپولیش گزینه مناسبی است. البته پیش از انتخاب روش، نیاز است که ویژگی های قطعه و هزینه های پروژه به دقت بررسی شوند. سایت فولاد کو به عنوان یکی از شرکت های معتبر در زمینه محصولات فولادی، اطلاعات کاملی درباره انواع محصولات فولادی از جمله قیمت تیرآهن هاش، ورق و نبشی ارائه می دهد و مشاوره های تخصصی برای انتخاب بهترین گزینه ها را در اختیار مشتریان قرار می دهد.