De ultieme gids voor het polijsten van aluminium: van mechanisch tot chemisch polijsten voor een spiegelende afwerking

aluminium Vanwege het lichte gewicht, de hoge sterkte, eenvoudige verwerking en andere kenmerken, is het op grote schaal gebruikt in consumentenelektronica, auto-onderdelen, medische apparatuur, lucht- en ruimtevaart en andere gebieden. Echter, spuitgieten of bewerking Het oppervlak van de aluminiumlegering na het losmiddelresidu, oxidatielaag, microscopische oneffenheden en andere problemen, die direct van invloed zijn op de verschijningskwaliteit van het product en het effect van de daaropvolgende behandeling (zoals anodiseren, plateren, spuiten).

Polijsten is niet alleen een cosmetische procedure om het oppervlak een spiegelglans te geven, maar ook een belangrijk voorproces voor functionele oppervlaktebehandeling. Het verwijderen van oppervlaktedefecten door polijsten kan de corrosie- en slijtvastheid van aluminiumlegeringen aanzienlijk verbeteren en zorgt voor een uniforme hechtbasis voor latere coatings. Afhankelijk van de vorm van het werkstuk, de nauwkeurigheidseisen en het productievolume, wordt het polijstproces voornamelijk verdeeld in drie hoofdcategorieën: mechanisch polijsten, chemisch polijsten en elektrolytisch polijsten. Dit artikel geeft een diepgaande analyse van de details, veel voorkomende defecten en oplossingen van elk proces om je te helpen de basiskennis van het polijsten van aluminiumlegeringen volledig te begrijpen.

1: Drie belangrijke polijstprocessen voor aluminiumlegeringen

1. Mechanisch polijsten: een eenvoudig maar kritisch proces

Mechanisch polijsten is de meest traditionele en meest gebruikte polijstmethode, waarbij de oppervlakteruwheid geleidelijk wordt verminderd door het oppervlak van het werkstuk te snijden en te tuimelen met behulp van een met hoge snelheid roterende polijstschijf met slijpmiddelen (polijstpasta/was).

Processen:

• Grof slijpen: Gebruik een harde sisalschijf met polijstwas met grove korrel om bramen, deellijnen en ruwe gereedschapssporen van het draaien te verwijderen.
• Fijnmalen: Vervang de zachtere polijstschijf door een polijstwas met gemiddelde tot fijne korrel om de oppervlaktestructuur te verfijnen ter voorbereiding op het fijn polijsten.
• Polijsten: Gebruik een zachte katoenen of wollen schijf met een fijne polijstwas om glans te krijgen.
• Gooi helder (licht uit): Lichte druk op hoge snelheid zonder schuurmiddel, waarbij thermoplastic wordt gebruikt om het oppervlak te smelten en te laten vloeien om een spiegelafwerking te vormen.

Selectie van apparatuur en verbruiksgoederen:

• Sisalschijf: gebruikt voor ruw slijpen, sterke snijkracht; doekschijf: gebruikt voor middelmatig en fijn polijsten, goede elasticiteit, kan op het oppervlak passen.
• Selectieprincipes polijstwas (polijstzeep): volgens het werkstukmateriaal en de polijstfase selectie van aluminiumoxide, chroomoxide of ijzeroxidewas, geeft de kleur meestal de deeltjesgrootte aan (zoals witte was voor grof polijsten, groene was voor fijn polijsten, rode was voor uit het licht).

Technische problemen:
Aluminiumlegering is een zachter materiaal met een laag smeltpunt en mechanisch polijsten is zeer gevoelig voor twee grote problemen:

• Diepe krassen: Grove deeltjes van het vorige proces die niet grondig verwijderd zijn, kunnen meegenomen worden naar het volgende proces en diepe krassen veroorzaken die moeilijk te herstellen zijn. Er moet strikt worden toegezien op een “schone overgang” en het werkstuk moet worden gereinigd als de polijstschijf wordt verwisseld.
• Thermische vervorming en brandgevaar: Aluminiumlegeringen bevatten magnesium (vooral in legeringen van de 5-serie en 7-serie), de hoge temperatuur die wordt gegenereerd door het slijpen met hoge snelheid zal het magnesiumpoeder doen oxideren en verbranden, en in ernstige gevallen zal het brand veroorzaken. De oplossingen zijn onder andere: gebruik een goede elasticiteit van de polijstschijf om de wrijvingswarmte te verminderen; controleer de druk en snelheid om plaatselijke oververhitting te voorkomen; het is het beste om deNat polijsten(met een polijstoplossing) of uitgerust met een stofverwijderend koelsysteem.

Automatiseringstrends:
Momenteel vervangen CNC mechanisch polijsten en robotpolijsten geleidelijk het handmatig polijsten. Nieuw typeFlexibele polijstschijf(bijv. airbag polijsten, riem polijsten) zorgt voor een betere passing op complexe oppervlakken en heeft ingebouwde koelkanalen om het risico op trillingen en krassen drastisch te verminderen.

2. Chemisch polijsten: de eerste keuze voor complex gevormde werkstukken

Chemisch polijsten is een methode om werkstukken te nivelleren en te verhelderen door ze onder te dompelen in een specifieke chemische oplossing, die geschikt is voor batchverwerking van werkstukken met complexe vormen die moeilijk mechanisch te bereiken zijn (bijv. precisiegietstukken, inwendige holtes).

Korte beschrijving van het principe:
Door het selectief oplossen van zuren (of basen) op het oppervlak van aluminiumlegeringen worden microscopische oneffenheden bij voorkeur opgelost door de hoge chemische activiteit, terwijl depressies langzamer worden opgelost, waardoor het oppervlak geleidelijk wordt geëgaliseerd.

Klassiek drievoudig zuur systeem:
De industrie gebruikte vaak fosforzuur (H₃PO₄), zwavelzuur (H₂SO₄), salpeterzuur (HNO₃) gemengde oplossing, waarin fosforzuur een belangrijke rol speelt in het oplossen van het salpeterzuur om putvorming te remmen en een helder effect te produceren. Typische verhoudingen zijn fosforzuur:zwavelzuur:salpeterzuur=70:20:10 (v/v), temperatuur 90-115°C, tijd tientallen seconden tot enkele minuten.

Procesconditiecontrole:

• Temperatuur: Onder 90 ° C reactie is traag, slechte nivellering effect; hoger dan 115 ° C reactie is gewelddadig, gemakkelijk te produceren overmatige corrosie, en salpeterzuur ontleding versneld, moeten worden aangevuld in de tijd.
• Tijd: Het moet nauwkeurig gecontroleerd worden op basis van de samenstelling van de legering en de aanvankelijke toestand van het oppervlak en er zal putvorming optreden als het te lang duurt.
• Roeren: Licht roeren of oscilleren van het werkstuk voorkomt plaatselijke oververhitting en gasophoping (gasophopingen hebben de neiging om vlekken te vormen).

Veelvoorkomend pijnpunt: Hoe ontstaan “vloeimerken” of “zebrastrepen”?
Dit is het meest voorkomende defect na chemisch polijsten, dat zich manifesteert als witte of donkere strepen op het oppervlak van het werkstuk en het rendement ernstig beïnvloedt.

• Reden: Nadat het werkstuk uit de hogetemperatuurpolijsttank is verwijderd en naar de waterwastank is overgebracht, blijft de vloeibare film die zich aan het oppervlak hecht reageren en verdampt het water, wat resulteert in de afzetting van zouten zoals aluminiumsulfaat op het oppervlak. Deze afzettingen zijn moeilijk te reinigen als ze eenmaal droog zijn en vormen vloeisporen.
• Oplossing:
  1. Kortere overdrachtstijd: De tijd tussen het verlaten van de tank en het betreden van de wasstraat is beperkt tot minder dan 3 seconden.
  2. Corrosie-/mistremmer toevoegen: De toevoeging van speciale additieven aan de polijstoplossing kan de snelle ontleding van salpeterzuur remmen en tegelijkertijd de toegestane verblijftijd van de vloeistoffilm verlengen.
  3. Optimalisatie van tankvloeistofverhoudingen: Door het aandeel fosforzuur te verhogen en het aandeel zwavelzuur te verlagen, kan de neiging tot het ontstaan van aluminiumsulfaat worden verminderd.

3. Elektrolytisch polijsten: een garantie voor hoogwaardige spiegeleffecten

Elektrolytisch polijsten (ook bekend als elektrochemisch polijsten) is het proces van het nivelleren en verhelderen van een oppervlak door het werkstuk als een anode te gebruiken, het onder stroom te zetten in een specifieke elektrolyt en door anodische oplossing te gebruiken om bij voorkeur microscopische oneffenheden in het oppervlak op te lossen. Het is de ultieme manier om spanningsvrije, ultragladde oppervlakken te verkrijgen en wordt vaak gebruikt op hoogwaardige gebieden zoals medische apparatuur, optische onderdelen en matrijzen.

Principe:
Tijdens het elektrolyseproces wordt een viskeuze film met hoge weerstand (bestaande uit oplossingsproducten en elektrolyt) gevormd op het oppervlak van het werkstuk. De film is dun en de stroomdichtheid is hoog bij de microscopische oneffenheden en lost snel op; de film is dik en de stroomdichtheid is laag bij de depressies en lost langzaam op, waardoor een selectieve nivellering wordt bereikt.

Vergelijking van effecten:
Elektrolytisch polijsten heeft de volgende voordelen ten opzichte van mechanisch polijsten:

• Geen mechanische krassen en vervormingslaag, hoge oppervlaktereinheid, tot spiegelreflectie.
• Er worden geen restspanningen gegenereerd, waardoor het geschikt is voor onderdelen met hoge eisen aan de vermoeiingslevensduur.
• Kan dunwandige, fijne draad en andere gemakkelijk vervormbare werkstukken verwerken.

2: Polijsten van veelvoorkomende defecten en kwaliteitscontrole

Stromen“ of ”vlekken“ op het oppervlak na het polijsten?

Diepgaande analyse van oorzaken:
Naast de kwestie van de overdrachtstijd, is de stabiliteit van het bad van cruciaal belang. Bij langdurig gebruik van een chemische polijstoplossing zullen aluminiumionen zich blijven ophopen (meestal gecontroleerd op 15-35 g/l), meer dan het toegestane bereik zal de helderheid van het polijsten verminderen en vloeisporen veroorzaken. Bovendien, als het werkstuk is ontworpen met blinde gaten en diepe groeven, is de oplossing die naar buiten wordt gebracht moeilijk om snel te worden gewassen, en het is ook het hardst getroffen door vloeimerken.

Oplossing:

• Regelmatig de samenstelling van de tankvloeistof testen en aanpassen, nieuw zuur bijvullen of de oude vloeistof gedeeltelijk vervangen.
• Voor complexe werkstukken kan ultrasoon reinigen worden toegevoegd na chemisch polijsten om ervoor te zorgen dat de oplossing in de blinde gaten grondig wordt verplaatst.
• Gebruik gespecialiseerde chemische polijstadditieven die de nivelleersnelheid verbeteren en de weerstand tegen vloeisporen verhogen.

Veiligheid tijdens het polijsten: hoe voorkom je brand?

Reden: Aluminiumlegeringen (vooral legeringen uit de 5- en 6-series die magnesium bevatten) produceren tijdens het mechanisch polijsten microscopisch kleine spanen bij hoge temperatuur, die een extreem hoog specifiek oppervlak hebben en zeer brandbaar zijn wanneer ze aan de lucht worden blootgesteld. Als een grote hoeveelheid aluminium- en magnesiumstof zich ophoopt in de stofpijp, zal het deflagratie veroorzaken zodra het in aanraking komt met een vonk.

Antwoord:

• Een natte polijstmachine wordt gebruikt om warmte en stof weg te voeren met een waterstraal.
• Droog polijsten moet worden uitgerust met een zeer efficiënt explosiebestendig stofverwijderingssysteem en het leidingwerk moet regelmatig worden gereinigd.
• De snelheid van de polijstschijf mag niet te hoog zijn en de druk moet gelijkmatig zijn om plaatselijke oververhitting te voorkomen.
• Open vuur is strikt verboden op de bedrijfslocatie en er is brandblusapparatuur aanwezig (brandblussers van klasse D, voor metaalbranden).

Voorzorgsmaatregelen voor het polijsten vóór het anodiseren

Veel werkstukken van aluminiumlegeringen moeten na het polijsten geanodiseerd worden om een gekleurde of beschermende oxidelaag te verkrijgen. Op dat moment heeft de kwaliteit van het polijsten een directe invloed op het oxidatie-effect:

• Als mechanisch polijsten diepe krassen achterlaat, zullen deze na oxidatie beter zichtbaar zijn.
• Als de achtergebleven zouten van het chemisch polijsten niet worden weggewassen, zal de oxidelaag witte vlekken, krijt of kleurverschillen vertonen.
• Als de polijsttemperatuur te hoog is waardoor de kristallijne fase van het materiaaloppervlak verandert, kan er na oxidatie sinaasappelhuid of ongelijkmatige reflectie optreden.

Daarom wordt aanbevolen om na het polijstenAsverwijdering/lichte behandeling(bijvoorbeeld door onderdompeling in een verdunde salpeterzuuroplossing), verwijder de oppervlakteresten grondig en ga dan over op het anodische oxidatieproces.

Contacteer ons】Professionele aluminiumlegering spuitgieten en polijsten oplossingen

Nadat je zoveel hebt geleerd over mechanisch en chemisch polijsten, ben je op zoek naar een partner die de details van deze processen nauwkeurig kan beheersen? Bij hoogwaardig polijsten gaat het niet alleen om het ophelderen van het oppervlak, maar ook om ervoor te zorgen dat vervolgprocessen zoals anodiseren perfect worden uitgevoerd. Als gespecialiseerde fabrikant in de industrieNingbo Hexin Die Casting FactoryWe hebben veel ervaring in het spuitgieten en de oppervlaktebehandeling van aluminiumlegeringen. We begrijpen elke stap, van spuitgieten tot polijsten tot oppervlaktebehandeling, en we kunnen polijstoplossingen op maat bieden voor uw productkenmerken, zodat we veelvoorkomende problemen zoals vloeimerken en kleurverschillen effectief kunnen vermijden en ervoor kunnen zorgen dat uw producten een uitstekende oppervlaktestructuur hebben en concurrerend zijn op de markt.

3: Richtlijnen voor de selectie van polijstprocessen

Selectie van proces volgens productvereisten

Type vereiste	Aanbevolen processen	snijrand	beperkingen
Streven naar hoge efficiëntie, lage kosten en hoog volume	chemisch gepolijst	Complexe vormen kunnen met hoge efficiëntie worden verwerkt	Omgevingsdruk, iets lagere helderheid dan elektrolytisch polijsten
Het ultieme spiegeleffect nastreven	Mechanisch polijsten + elektrolytisch polijsten	Spanningsvrije oppervlakken met zeer hoog reflectievermogen	Hoge kosten, niet geschikt voor grote onderdelen
Geautomatiseerde massaproductie	Automatisch mechanisch polijsten (met koeling)	Goede consistentie, geen risico op krassen	Grote investering in apparatuur, warmteafvoer moet worden aangepakt

Verschillen in het polijsten van verschillende aluminiumlegeringen

• Zuiver aluminium (serie 1) en laaggelegeerd aluminium (serie 3, 5)Chemisch polijsten is het meest effectief en het is gemakkelijk om een hoge helderheid te verkrijgen.
• Siliciumhoudende aluminiumlegeringen (spuitgietaluminium zoals 4-serie, ADC12, enz.)Aangezien silicium onoplosbaar is in zuren, kan het oppervlak grijs zijn na het polijsten en is het meestal nodig om met mechanisch polijsten te werken om de siliciumrijke fase uit de oppervlaktelaag te verwijderen, of om een speciale chemische polijstoplossing (met fluoride) te gebruiken.
• Aluminiumlegeringen met hoog magnesiumgehalte (5083, enz.)Hoog magnesiumgehalte, mechanisch polijsten moeten bijzonder waakzaam zijn over het risico van brand; chemisch polijsten is gevoelig voor ongelijkmatige oxidelaag, de noodzaak om de verhouding van de zure oplossing aan te passen.

FAQ (veelgestelde vragen)

V: Is aluminium polijsten en borstelen hetzelfde proces?

Antwoord: Niet.polijstenHet is om een glad, spiegelend oppervlak te verkrijgen en ruwheid te verminderen; endraadtekeningOm een specifiek patroon op het oppervlak te vormen (zoals rechte korrel, rommelige korrel), die een satijnen textuur presenteren, zijn de twee achtervolgingen van het visuele effect totaal verschillend, het verwerkingsprincipe is ook verschillend (borstelen met schuurbanden / borstelrollen directioneel slijpen).

V: Hoe ontstaan “vloeisporen” op het oppervlak na chemisch polijsten?

Antwoord: Dit is meestal te wijten aan het feit dat het werkstuk uit de polijstoplossing wordt gehaald om in de waterspoeltank van deOvermatige overdrachtstijdResultaat. De vloeibare film die zich aan het oppervlak hecht, blijft reageren en het water verdampt, wat leidt tot de afzetting van aluminiumsulfaat op het oppervlak en strepen vormt. De belangrijkste preventieve maatregelen zijn het verkorten van de overgavetijd, het optimaliseren van de samenstelling van de tank en het gebruik van additieven.

Vraag: Kunnen aluminiumlegeringen direct na het polijsten worden geanodiseerd?

Antwoord: Ja, maar het is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat het oppervlak schoon is en vrij van warmtevervormende lagen. Na het polijsten moet het werkstuk grondig gereinigd worden om alle achtergebleven polijstoplossing of was te verwijderen, en indien nodig moet er alkalisch geëtst of zuur uitgewassen worden. Als de polijsttemperatuur niet goed wordt geregeld, wat leidt tot veranderingen in de kristallijne fase, kunnen er kleurverschillen optreden na het anodiseren.

V: Waarom wordt mijn aluminiumlegering zwart of vat vlam als deze mechanisch wordt gepolijst?

Antwoord: De belangrijkste reden hiervoor is datPlaatselijke hoge temperaturenHet magnesium in aluminiumlegeringen is in poedervorm en reageert gemakkelijk met lucht. Het magnesiumelement in aluminiumlegeringen reageert zeer gemakkelijk met lucht in de vorm van een poeder bij hoge temperaturen. Het wordt aanbevolen om de slijpdruk te verlagen, de snelheid te verhogen of gespecialiseerde polijstschijven te gebruiken met een grotere warmteafvoercapaciteit en ervoor te zorgen dat het stofafzuigsysteem effectief werkt.

V: Welke industrieën gebruiken het polijsten van aluminiumlegeringen?

Antwoord: De toepassingen zijn zeer divers en omvatten: consumentenelektronica (hoesjes voor mobiele telefoons, behuizingen voor laptops), auto-onderdelen (sierstrips, wielnaven), medische hulpmiddelen (chirurgisch gereedschap dat gemakkelijk gereinigd moet kunnen worden), huishoudelijke apparaten (koelkasten, onderdelen voor de buitenkant van wasmachines), badkamerhardware, reflectoren voor lampen en bepaalde optische onderdelen in de ruimtevaartindustrie.

tot een uitspraak komen

Aluminium polijsten is een technologie-intensief oppervlaktebehandelingsproces, dat evenveel te maken heeft met de eerste indruk van het product (esthetisch uitzicht) als met de latere coating en de eigenschappen voor eindgebruik. Van traditioneel mechanisch polijsten tot zeer efficiënt chemisch polijsten tot hoogwaardig elektrolytisch polijsten, elke methode heeft zijn unieke voordelen en toepasbare scenario's. Bij veel voorkomende problemen zoals vloeimerken, kleurverschil, brand, enz. kunnen we alleen door een diepgaand begrip van het procesmechanisme en strikte controle van de parameters het ideale spiegeleffect stabiel verkrijgen.

Als je problemen hebt met de polijstkwaliteit van je producten van aluminiumlegeringen of professionele ondersteuning nodig hebt bij het polijsten na het spuitgieten en de voorbehandeling van anodische oxidatie, neem dan gerust contact op met Ningbo Hexin Die Casting Factory Met onze uitgebreide ervaring bieden we u complete oplossingen, van spuitgieten tot oppervlaktebehandeling, zodat uw producten opvallen in de markt.