基本介紹
- 中文名：電解研磨
- 外文名：Electrolytic Grinding
- 研磨方式：固定磨料加工、流動磨料加工等
- 技術要素：電解液濃度、電流強度等
- 學科：電化學
- 套用：柴油機軸等
簡述,技術原理,工藝要求,技術套用,
簡述
電解研磨時，研具既作為電解加工的陰極，又起研磨作用，工件為陽極；電解液用硝酸鈉水溶液為主配製而成。按照研磨方式，可分為固定磨料加工及流動磨料加工兩種。除了以上複合研磨外，還有多種研磨新工藝，如超聲研磨、滾動研磨、磨石研磨等，它們不僅克服了傳統研磨工效較低的缺點，而且提高研磨加工質量，對某些難加工材料的研磨也有較好的效果。研磨後的工件沒有任何毛角，金屬組成結構也不會被破壞。
技術原理
電解研磨其原理就是對加工物品一面放電一面研削，所以砂輪也需要接上電極跟驅動系統，大多用在切削時間短，工件硬度高於62HRC的工件。電解研磨可以對碳鋼、合金鋼、不鏽鋼進行加工。一般選用20%NaNO3作電解液，電解間隙取1mm左右，電流密度一般在1-2A/cm2。
固定磨料加工的研磨材料選用浮動的、具有一定研磨壓力的磨石或直接選用彈性研磨材料(把磨料粘結在合成纖維氈上製成)；用流動磨料加工時，極細的磨料混入電解液中注入加工區，利用彈性合成纖維氈短暫的接觸時問對工件表面生成的陽極鈍化薄膜進行機械研磨去除。就在這種機械和化學雙重反覆作用下，實現微量的金屬去除，因此流動磨料電解研磨可以實現超鏡面(Rz<0．0125μm)的加工，並提高了加工效率。
實踐證明，當NaNO3的濃度低於10%時，金屬表面光澤將下降。電解研磨時，應按照工件的材質選擇電解液的組成成分，鐵基金屬或合金大多採用100～200g/L濃度的NaNO3水溶液，濃度越高，電化學作用越強，研磨速度越高。一般在粗研時濃度高一些，而精研時則採用低濃度電解液。鏡面研磨時電解液濃度不宜超過50g/L。即使是粗研或半精研，電解液溫度也宜低不宜高，因為電解液溫度偏高(如高於室溫)，導電性提高，陽極溶解反應加快，易出現選擇性溶解或晶界腐蝕，使研磨表面質量變差，一般電解研磨時液溫為20～25℃。
工藝要求
電解研磨加工電壓視工件研磨前表面粗糙度情況以及電解液的濃度、溫度綜合考慮，經工藝試驗後最終選定。電壓升高，電流密度上升，研磨速度快，但表面質量不易控制；電壓過低，電流密度很小，幾乎沒有電解作用，效率將與機械研磨類似，一般情況下，電壓為5～8V。通過調節加工電壓，研磨時的電流密度控制在0.5～1.0A/cm2為宜。
研磨用磨料粒度按工件表面粗糙度要求參照機械研磨工藝選定即可。在精研及鏡面研磨時，為防止磨料中混有大粒度磨料而破壞工件表面，在使用前應將磨料用相應粒度的篩網過篩。
電解研磨時，工具陰極的轉旋速度及進給速度與機械研磨時相同或稍低些即可，儘量降低研磨時的機械振動，以利於提高研磨質量。工具陰極與工件間的壓力應稍低於機械研磨，以減少純機械研磨作用。
電解研磨適用於不鏽鋼、高溫合金等黏度、硬度較大的工件，因為工件材料的研磨速度主要決定於電解作用的大小，故在相同的研磨表面粗糙度要求下，電解研磨的加工效率要高於機械研磨，同時電解研磨後工件表面沒有殘留毛刺，這對於噴絲板、閥片類工件是十分有利的。
技術套用
電解研磨鏡面加工方法能將粗切削後的Rz10～20μm表面用一道工序在幾分鐘內加工成鏡面，粗糙度達到Rz0.2～0.01μm，效率比傳統的磨削後再手工研磨的方法提高10倍以上，並可相應地提高尺寸精度，並且設備簡單，操作方便，易於實現自動化。缺點是設備費用大，電解液有一定腐蝕性。可用於加工各種硬的鋼件和軟的鋁、銅合金等零件的外圓、內圓和平面。例如，加工大型柴油機曲軸，大型軋輥，中小型軸、中小型平板、鋼帶、大中型圓孔、圓筒、化工中用的大型不銹鈉圓罐等。
電解研磨能夠在適當的電解液中以比較短的時間完成研磨，使表面光澤，耐腐蝕性提高。其可用於注射針頭內表面等形狀上難以進行機械研磨的物品以及匙、叉等西餐餐具及精密機械零件等，若與機械研磨一起使用，則能得到更好的研磨效果。
