سطح قطعات تولید شده در عملیات فلزکاری (برش، نورد، جوشکاری و …) تقریبا زبر و خشن می باشد، لذا می بایست این سطوح تحت عملیات سطحی قرار بگیرند. عملیات سطحی با روش های مختلفی صورت می گیرد، یکی از روش های مرسوم انجام فرایند الکتروپولیش می باشد.
الکترو پولیش یا پرداختکاری شیمیایی یک فرایند الکتروشیمیایی است. هدف اصلی در الکترو پولیش رسیدن به سطحی صاف، صیقلی و با درخشش بالا می باشد. به طور کلی هدف از عملیات سطحی حذف اتم های سطح است. در استنلس استیل المنت های مختلفی که آلیاژ را تشکیل می دهند از روی سطوح حذف می شوند. با غوطه ور کردن این اتم هادر یک الکترولیت، آن ها به یون تبدیل شده و با عبور جریان الکتریکی از روی سطح خارج می شوند.
چرا الکتروپولیش؟
اکثر روش های مکانیکی پرداختکاری سطح، برای صاف و صیقلی کردن سطح آن را لکه دار می کنند ، حتی در شکل ظاهری آن نیز تاثیر می گذارند و آن را خمیده و دچار تنش می کنند.
پالکترو پولیش ، فرایند عملیات سطحی را خالی از هرگونه تنش انجام می‌دهد. در این روش، سطح در مقیاس میکروسکوپی صاف صیقلی است. همچنین، در بسیاری از آلیاژهای فلزی و غیرفلزی، مقاومت در برابر خوردگی و غیرفعال‌سازی فلز نیز افزایش می‌یابد. فرایند الکتروپولیش در واقع پرداخت سطح در مقیاس میکروسکوپی و ماکروسکوپی می باشد. در مقیاس میکروسکوپی درخشندگی و در مقیاس ماکروسکوپی صافی قطعه افزایش می یابد.
در فرایند الکتروپولیش چون قطعه درمعرض اکسیژن است، تردی هیدروژنی در قطعه رخ نمی‌دهد. در پوليش شيميايي، نوعی گرم و سرد کردن بدون تنش اتفاق می افتد، که سطح قطعه هیدروژن زدایی می شود.
از آنجایی که باکتری نمی‌تواند روی سطح خالی از هیدروژن به خوبی تکثیر شود، در نتیجه الکتروپولیش روش مناسبی برای استفاده در صنعت پزشکی، داروسازی، نیمه هادی‌ها و صنایع غذایی می باشد.
نهایتا به دلیل عدم تشکیل خطوط جهت دار و تشکیل سطحی عاری از هیدروژن ، قطعاتی که مورد الکترو پولیش استنلس استیل قرار میگیرند از لحاظ بهداشتی هیچگونه باکتری یا آلودگی نمی تواند بر روی آن تکثیر یا انباشته شود.یکی از مزایای روش الکتروپولیش نسبت به پرداختکاری مکانیکی نیز همین نکته است.
برای درک بهتر فرایند الکتروپولیش شکل زیر را در نظر بگیرید:
قطعه مورد نظر آند است و به سر مثبت منبع تغذیه وصل می شود، سر منفی منبع تغذیه به یک صفحه کاتدی از جنس فولاد ضد زنگ ، مس یا سرب متصل می شود. آند و کاتد مورد نظر در محلول الکترولیت به حالت غوطه ور در می آیند، در این حالت اتم ها به یون ها تبدیل شده و تشکیل رسوبات نامحلول می دهند، لذا طی فرایندی از سطح حذف می شوند. اتم های آهن و نیکل نسبت به کروم از سطح بلورین آسان تر جدا می شوند.
فرایند الکترو پولیش نیکل و آهن را به صورت تدریجی حذف می کند و سطحی سرشار از کروم را برجای می گذارد، این پدیده پسیویشن سطوح الکتروپولیش را بهبود و تسریع می بخشد. در فرایند الکتروپولیش جریان و زمان دو پارامتر مهم برای کنترل فرایند و رسیدن به سطحی یکدست و یکنواخت است.
به طور کلی فرایند الکترو پولیش شامل 3 مرحله کلیدی می باشد:
آماده سازی و تمیز کردن سطح فلز از هرگونه چربی و اکسید و آلودگی
الکتروپولیش جهت هموار و براق کردن سطح فلز
عملیات نهایی (شستشو به منظور حذف محلول الکترولیت از روی سطح ، 3% نیتریک اسید ، شستشو، آبکشی با آب مقطر گرم و خشک کردن به منظور جلوگیری از ایجاد لکه )
هدف از الکتروپولیش استنلس استیل
- حذف اثرات ناشی از برشکاری و پرسکاری
- حذف زائده های فلزی ناشی از تراشکاری
- افزایش مقاومت محصول در برابر خوردگی
- از بین بردن زائده‌های فلزی ناشی از تراشکاری
- آماده‌سازی فلزات برای آبکاری، آندایزینگ یا پوشش‌های تبدیلی
- افزایش زیبایی ظاهری محصول (صاف و صیقلی شدن محصول)
- از بین بردن ناهمگونی‌ها و تنش‌های سطحی فلزات ناشی از اعمال برشکاری، جوشکاری و …
تجهیزات مورد نیاز برای انجام فرایند الکتروپولیش
کاتد
گرم کننده
رکتیفایر
مزایای روش الکترو پولیش
- کاهش تنش سطحی
- کاهش اصطکاک سطح
- کاهش مقاومت سطح جهت جوشکاری
- افزایش بهداشتی و تمیز بودن سطح
- براق شدن لبه قطعات
- افزایش مقاومت به خوردگی
- حذف اکسید از روی سطح
- عدم وجود ترد شدگی هیدروژنی
- عدم وجود خط های هدایتی بر روی سطح
- یکنواخت کردن سطوحی با شکل کج و نامطلوب
- قابل استفاده بودن این روش برای انواع قطعات با شکل و اندازه های متفاوت
