Полирование
Полирование является отделочной операцией обработки металлических и неметаллических поверхностей. Суть полирования — снятие тончайших слоев обрабатываемого материала механическими, химическими, электролитическими или методами ионного облучения, придание поверхности малой шероховатости и зеркального блеска.
Виды полирования
- Ручное полирование (в единичном производстве и при ремонтных работах).
- Ручное полирование с применением полировальных кругов (мелкосерийное и единичное производство).
- Машинное полирование (серийное и крупносерийное производства, полирование точное и уникальное).
- Гидроабразивное полирование (крупносерийное и массовое производство).
- Магнитно-абразивное полирование (мелкосерийное и серийное производство)
- Ультразвуковое полирование (среднесерийное производство, полирование твердых сплавов).
- Электролитическое полирование (массовое производство).
- Химико-механическое полирование (обработка твердых сплавов на кобальтовой связке).
- Ионно-плазменное полирование (в единичном производстве).
- Электролитно-плазменное полирование (обработка электропроводных металлов в среде электролитной плазмы)
Станки и инструменты для полирования
Для механического машинного полирования применяются:
- Бормашина с гибким шлангом с цанговым зажимом.
- Шлифовальные машины.
- Электроточило.
Такие машины имеют регулятор, позволяющий в значительных пределах изменять частоту вращения полировальных кругов, лент и щёток. В качестве полировальных кругов используют войлочные диски, диски из хлопчатобумажных тканей, шерсти, кожи и т. д. Для механического полирования применяют также щётки, изготовленные из латуни, щетины и других материалов.
Для полирования вручную используют полировальные палочки и деревянные бруски, на которые наносят полировальные пасты из оксидов хрома или железа. На ровных металлических плоскостях блеска можно достичь при помощи полировального напильника — бруска, обтянутого мягкой кожей, на которую наносят полировальные пасты.
Абразивные материалы для полирования
Для проведения полирования применяются специальные тонкие абразивные материалы вместе с вспомогательными веществами (олеин, церезин и др) называемые полировальными составами или пастами. В обиходе люди часто встречают такие пасты как ГОИ и др. Для полирования применяют как природные, так и синтетические вещества и их главной особенностью являются чрезвычайно малые размеры абразивного зерна (от 0,05 до 50 мк). Вот наиболее употребляемые абразивные материалы для полирования:
- Алмаз (скоростное полирование, полирование твердых материалов).
- Карбид кремния (титан).
- Карбид титана (полирование сталей и медных сплавов).
- Карбид циркония (полирование нержавеющих и специальных жаропрочных сплавов).
- Борид гафния (изредка при полировании твердых сплавов).
- Нитрид титана (различные материалы).
- Корунд (Металлы и стекло (редко)).
- Оксид хрома (Cr2O3) — порошок зелёного цвета, выпускается трёх марок: ОХМ-1 (металлургическая), ОХП-1 (пигментная) и ОХЧ-1 (часовая) с содержанием чистого продукта в пересчёте на не менее 98 … 99 % и влаги не более 0,15 %. Применяется при обработке цветных и чёрных металлов (пасты ГОИ).
- Окись церия (полирование зеркальных и оптических стёкол).
- Диоксид титана (полирование цветных металлов и стекла).
- Мел (полирование цветных металлов).
- Крокус (бронза, латунь,медь,серебро, золотые сплавы).
- Сурик (медные сплавы, мягкие стали).
- Диоксид олова (ювелирные изделия)
- Полирит — порошок коричневого цвета, содержит до 97 % окислов редкоземельных элементов (в том числе до 45 % окиси церия). Применяется для полировки стекла и полупроводниковых материалов.
- Аэросил представляет собой чистую двуокись кремния, рыхлый голубовато-белый порошок Молекулярная масса 60,08. Выпускался в виде трёх марок: А-175, А-300 и А-380, в которых средний размер частиц соответственно равен: от 10 до 40 нм, от 5 до 20 нм и от 5 до 15 нм.
- Полировальный порошок «Элплаз» — применялся для финишной полировки полупроводниковых пластин и выпускался трёх марок: А (для высокоскоростной обработки кремниевых пластин), Б (для обработки кремниевых пластин на полировальнике из электростатической замши) и В (для обработки полупроводниковых соединений типа AIIIBV и AIIBVI).
| Показатели | Марка порошка | ||
|---|---|---|---|
| А | Б | В | |
| Удельный съём при полировке, мкм/ч | 3 | 2 | 1 |
| Содержание связанного хлора, мас. % | 0,2 | 0,4 | 0,6 |
| Содержание высокотемпературных форм, % | 75 | 40..75 | 15...40 |
| Содержание рабочей фракции крепостью 0,05 ... 0,03 мкм, % | 75 | - | - |
| Содержание микропримесей, % | |||
| железа | 1·10-2 | 4·10-1 | 4·10-1 |
| титана | 1·10-2 | 1·10-1 | 4·10-1 |
| никеля | 1·10-2 | 1·10-1 | 1·10-1 |
| хрома | 1·10-2 | 1·10-1 | 1·10-1 |
Вспомогательные вещества при проведении полирования выполняют следующие функции:
- Удержание режущих зерен (в основном адгезионное (прилипание)).
- Охлаждение.
- Химическое разрушение обрабатываемого материала (снятие окисных плёнок).
- Физическое ускорение разрушения (эффект Ребиндера).
Чаще всего вспомогательными веществами являются:
- Олеиновая кислота (в составе паст).
- Церезин (в составе паст).
- Стеарин (в составе паст).
- Масла (в составе паст).
- Вода (гидроабразивное полирование).
- Минеральные кислоты и соли в виде электролитов (электролитическое полирование).
- Керосин (гидроабразивное полирование).
- Соли тяжелых металлов при химико-механической обработке (сульфат меди, нитрат меди или нитрат серебра).
Литература
- Под ред. Арзамасова. Б. Н. Конструкционные материалы. Справочник. — М.: Машиностроение, 1990.
См. также
Ссылки
- Сайт о полировании www.polirovanie.ru
- Механическое полирование
- Электрохимическое и химическое полирование