Полировка металла: технология, способы

СОДЕРЖАНИЕ

• Требования ГОСТ к полировке металла
• Подготовка к полировке металла
• Промышленные способы полировки металла
• Механический способ
• Химическое полирование металла
• Электрохимическая полировка металла
• Полировка с помощью плазмы
• Лазерная полировка металла
• Ультразвуковая полировка металла
• Использование алмазной пасты для полировки металла

Полировка металла является заключительным этапом обработки детали. Данная процедура применяется не только для придания готовому изделию блеска и красивого вида, но и с целью его защиты от коррозии.

Для полировки металлических изделий применяются разные способы, инструменты, составы полировальных смесей. До блеска поверхность доводится механическим, химическим, электрохимическим и другими методами. Из нашего материала вы узнаете, как выполняется полировка металла в промышленных и домашних условиях.

Требования ГОСТ к полировке металла

К качеству полировки металлических изделий предъявляются требования, перечисленные в ГОСТ 9.301-86 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования». Для полированных изделий относительно блеска поверхностей специальных указаний нет, но предписано отсутствие царапин, бороздок, заусенцев, коррозии и иных дефектов.

Если говорить коротко, основная задача полировки металла — сделать красивые и качественные изделия.

Существует профессиональный термин «класс полировки». Уровень шероховатости поверхности деталей определяется с точностью до 1 микрометра (мкм, 1 мм = 1000 мкм) с помощью особых приборов — микроскопов и профилографов. При любительской же шлифовке глубину неровностей определяют приблизительно.

Существует 14 классов шероховатости, которые указываются в чертежах в соответствии с ГОСТ 2789-59 «Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики».

Классы полировки и их характеристика даны в следующей таблице.

Подготовка к полировке металла

Прежде чем приступать к полировке, необходимо тщательно осмотреть изделия. Специалист проверяет, нет ли на детали сколов, крупных царапин, вмятин и других заметных изъянов. Если такие дефекты наблюдаются, то деталь бракуется, поскольку полировка здесь не поможет.

После того как мастер произвел внешний осмотр деталей, он отправляет их на предварительную обработку. От того, в каком состоянии находится поверхность изделий, зависит выбор проводимых над ними манипуляций.

• При коррозии используется пескоструйная обработка с мелкими частицами.
• При наличии шлама, оксидов и отложений пыли рекомендуется обработка деталей жесткими щетками для полировки металла.
• Если на деталях обнаруживаются следы пасты для полировки металла, то поверхность лучше очищать органическими растворителями с температурой 18-20 °C.
• Если имеются жировые пятна, то подойдет очистка посредством щелочных растворов.

Иногда обезжиривание поверхностей проводят электрохимическим способом, который представляет собой воздействие электротоком на погруженные в электролитическую ванну детали.

Читайте также: «Сварка нержавейки электродом»

Все указанные методы относятся к промышленному производству. Для обработки деталей в домашних условиях применяются специальные растворители и наждачная бумага низкой зернистости (чтобы избежать нанесения крупных царапин).

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими верстаками собственного производства от компании VTM.

Промышленные способы полировки металла

Металлические детали подвергают обработке с помощью различных технологий, которые перечислены ниже.

Механический способ

Хорошо зарекомендовавший себя метод самостоятельной полировки металла — использование специальной полировочной машинки.

Универсальным инструментом является шлифовальный станок для полировки металла, придающий ему особое сияние. Этот прибор оснащен специальными абразивными кругами для полировки металла, зернистость которых зависит от обрабатываемой поверхности и от специфики работ.

Читайте также: «Дуговая сварка в защитном газе: суть процесса»

Обработка металлических изделий посредством машинки для шлифования включает несколько этапов.

1. Смачивают водой часть обрабатываемой поверхности и полировочные круги. Важно понимать, что в процессе работы диски вращаются с большой скоростью — 1400 оборотов в минуту, поэтому брызги могут разлетаться на расстояние до 1,5 м. В связи с этим необходимо снабдить мастера спецодеждой и защитой для лица.
2. В процессе шлифовки и полировки металла под воздействием трения рабочая поверхность значительно нагревается и испаряется вода. Благодаря этому достигается цель — сглаживаются шероховатости и неровности. На диске для полировки металла скапливаются мелкие частицы металла и капельки воды, поэтому нужно каждые несколько минут промывать его под водяной струей, предварительно остановив станок. Также от мусора требуется очищать и рабочую поверхность.
3. Для того чтобы осуществить полировку металла до зеркального блеска, применяют войлок. На шлифовальный круг надевают войлочную насадку таким образом, чтобы ее края выступали за границы диска на 1–1,5 см. Для эффективного завершения работы войлок для полировки металла и обрабатываемую поверхность детали смачивают водой.

Как уже говорилось выше, если нет станка для полировки металла, то можно применять такой абразивный материал, как наждачка. Сначала используют бумагу с более крупным зерном для черновой обработки поверхности, а затем — с более мелким, постепенно переходя к финальной шлифовке.

На финишной стадии используют полироль. Для придания поверхностям из камня и металла гладкости и зеркального блеска хорошо служит алмазная паста. Ее наносят на специальную ткань, которой затем очень тщательно натирают поверхность детали.

Химическое полирование металла

Химическая полировка металла лучше всего подходит для обработки декоративных изделий из различных металлов и сплавов.

Поверхность изделий восстанавливается с помощью растворов кислот и других активных веществ. В этом и состоит суть метода химической полировки.

Металлические элементы на несколько минут помещают в емкости с предварительно нагретым до необходимой температуры химическим раствором. Значения температуры зависят от того, из каких компонентов состоит сплав. Раствор и металл вступают во взаимодействие, благодаря чему устраняются дефекты на поверхности изделий.

Это метод очень удобен, поскольку изделия обрабатываются не вручную, а полностью погружаются в химический раствор посредством особых держателей. Таким образом, обеспечивается равномерность обработки.

Читайте также: «Контактная сварка»

Недостатками метода химической обработки является необходимость строгого соблюдения техники безопасности и то, что итоговая поверхность получается не блестящей, а матовой.

Электрохимическая полировка металла

Технология электрохимической полировки металла схожа с технологией химической обработки: здесь также детали опускают в специальный раствор. Отличие же заключается в том, что дополнительно через изделие пропускают электрический ток.

Благодаря воздействию тока коррозионный слой удаляется полностью, даже из мельчайших трещинок. В конечном счете изделия становятся идеально гладкими. Это оптимальный метод для полировки металла до зеркального блеска.

Читайте также: «Сварка медных проводов: разбираемся в технологии»

Минусы электрохимической полировки — высокая цена и обязательная регулярная смена химического раствора.

Полировка с помощью плазмы

Следующий способ — плазменная полировка — схож с электрохимическим методом: детали погружают в специальный раствор и пропускают через них электроток.

Разница состоит в том, что при электролитно-плазменной обработке применяют не агрессивные химические вещества, а безопасные растворы из солей аммония.

Описанный метод обработки обладает важным достоинством: достигаются безупречная гладкость и зеркальный блеск изделий, а также на них образуется антикоррозионный слой.

Лазерная полировка металла

Существует способ, при котором нет необходимости использовать какой бы то ни было материал для полировки металла. Речь идет об обработке с помощью лазера.

Поверхность металла полируется благодаря подаче лазерным устройством световых импульсов. При соприкосновении с металлом световая энергия превращается в плазму, а распад ее частиц приводит к возникновению ударной волны.

Метод интересен тем, что длина светового импульса как раз такая, чтобы устранить изъяны на детали, но при этом не испортить сам металл.

В силу этого свойства при глубокой очистке на одни и те же фрагменты изделия приходится воздействовать неоднократно.

Уникальность лазерных установок, изготовленных из стали, состоит в том, что они автоматически уменьшают степень воздействия и мощность луча, когда он доходит до слоя, который не нужно полировать. Эту особенность называют самоограничением.

Ультразвуковая полировка металла

Полировать разнообразные поверхности помогает применение ультразвука. Его принцип — дробление, то есть подача нагрузки на металл и устранение тем самым изъянов на детали.

Наблюдается эффект яичной скорлупы, когда ультразвуковые колебания создают трещины и сколы, а внешний слой металла отходит самостоятельно.

Читайте также: «Технология сварки сталей»

Ультразвуковая обработка широко применяется в ювелирном производстве. Она подходит для полировки материалов, не проводящих электрический ток и не способных по этой причине быть анодом при электрохимической полировке металла. Ультразвуком можно обрабатывать хрупкие материалы и даже драгоценные камни.

Перечислим этапы ультразвуковой обработки металла:

1. В особый рабочий сектор прибора вносят абразивный состав.
2. Располагают прибор в непосредственной близости к рабочей поверхности.
3. Посредством вибромеханизма абразивные элементы приводят в состояние колебания, при этом касаясь внешнего слоя детали.
4. Благодаря колебаниям слой с дефектами покрывается трещинами и разрушается.

Вибрация создается при подаче пресной воды. Абразивными веществами служат боровые или кремниевые частицы на карбидной основе.

Читайте также: «Шлифовка металла»

Рассмотренные методы полировки используются при обработке деталей на заводе. В домашних же условиях желательно применять лишь обработку механическую, поскольку этот способ не только эффективный, но и безопасный. Кроме того, он не требует много времени и денежных средств.

Использование алмазной пасты для полировки металла

Иногда изделие необходимо довести буквально до зеркального блеска. Это можно сделать без станков, вручную, если знать, какие средства для этого подойдут. Рассмотрим некоторые из них.

Пасты для полировки металла:

• На водной основе. Функциональны, не содержат жиров.
• Органические — имеют в составе разнообразные масла и парафин. Их можно разбавлять с помощью масел или жирных кислот.
• Алмазная паста – уникальное средство, помогающее мгновенно отполировать до блеска любую поверхность из металла.

Рассмотрим эту пасту подробнее. Ее эффективность настолько высока, что алмазная паста способна полностью заменить инструмент для полировки металла. Производят два вида пасты: марки АСН и АСМ.

Синтетические алмазы обладают рядом достоинств:

• Точность. С помощью алмазной пасты можно идеально отполировать до блеска любое металлическое изделие.
• Большой спектр зернистости. Ассортимент включает пасты более десятка типов зернистости.
• Простота в использовании. Есть возможность осуществлять полировку вручную, без инструмента для полировки металла.
• Доступность вспомогательных средств. Все, что потребуется, помимо алмазной пасты, — вода, ветошь и резиновые перчатки.

Основной недостаток синтетических алмазов — их высокая стоимость.

Паста из алмазов образует на поверхностях дисперсные пленки благодаря комбинации химического и механического воздействия. В ее состав включены активные вещества, которые активизируют адсорбирующие процессы, а это, в свою очередь, делает шлифовку более легкой.

Наносят алмазную пасту на различные ткани, например, джинсовую, войлочную или микрофибру, на резину, пластик, бумагу и прочие неметаллические материалы. Если нанести пасту на абразивные диски (войлочные, фетровые, кожаные), то можно достичь невероятного зеркального блеска обрабатываемой поверхности.

Читайте также: «Закалка металла»

Помимо нескольких тюбиков алмазной пасты разной степени зернистости, для шлифовки понадобятся специальные инструменты — притиры. Также пригодятся текстильные материалы (тряпки). При нанесении на них равномерного слоя пасты можно добиться высокого качества полировки.

Для шлифовки металлической поверхности вам понадобятся: притиры и несколько тюбиков алмазной смеси с разной зернистостью. Алмазная паста равномерно распределяется по рабочей поверхности тряпки или другого материала.

Была замечена любопытная особенность, помогающая еще больше повысить качество обработки. В шлифовальный состав вносят масло — оливковое или касторовое в соотношении алмазной пыли к маслу — 40:60 %. Разбавив этот микс, его сразу наносят на обрабатываемую поверхность.

При полировке рекомендуется сначала наносить крупнозернистые пасты, постепенно переходя к самым тонким. Очень важно, чтобы в состав не попадал посторонний мусор, такой как волокна ткани, частицы пыли, волосы, опилки, поскольку это может приводить к значительному снижению качества обработки. Также при понижении зернистости абразива желательно каждый раз мыть руки.

Читайте также: «Зенкование»

Важно запомнить: основной принцип применения порошков для полировки металлов — постепенное уменьшение размеров их частиц. Абразивами могут служить наждак, камешки, специальные ленты и т. д.

Как и в любом деле, при полировании большую роль играет опытность мастера. Сначала, если есть такая возможность, лучше тренироваться на отбракованных или ненужных изделиях. Если это не получается, то, как вариант, для приобретения навыков стоит потренироваться на незаметных участках детали.

Приведем интересное мнение: японцы считают, что выдающимся полировщиком может стать лишь один из многих учеников, не менее пяти лет постигающий эту науку и имеющий дар «от бога»!