表面的整平教学设计.doc

课程教学单元设计 序号 2 单元题目表面的整平学时2授课班级上课地点教学目标能力（技能）目标知 识 目 标能够根据零件特征选择恰当的正平工艺。整平概念及重要性；整平的方法；整平工艺；整平后处理能力训练任务工件的整平教师知识与能力要求较为全面的掌握机械整平和化学整平的方法；能够指导学生制定整平工艺；了解整平操作规范。学生知识与能力准备具有一定的机械操作常识和化学知识。教学材料教材、多媒体工具准备机械整平设备、化学整平设备教学过程教学内容教学方法与手段学生活动时间分配表面整平是指通过机械或化学方法去除材料表面的毛刺、锈蚀、划痕、焊瘤、焊缝凸起、砂眼、氧化皮等宏观缺陷，提高材料表面平整度的过程。表面整平目的除保障表面处理质量外，还可用于对材料或零件的表面装饰。 金属材料表面整平包括：u 机械整平u 化学处理方法借助手工工具、动力工具或喷、抛丸（粒）等机械力去除材料表面的腐蚀产物、油污及其他杂物，以获得清洁表面的过程，称为机械整平。机械整平方法包括喷砂、喷丸、磨光、抛光和滚光等。化学处理提问、总结回答问题思考归纳5什么是喷砂是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。讲授听课3【喷砂的主要应用范围】 （一）工件涂镀、工件粘接前处理喷砂能把工件表面的锈皮等一切污物清除，并在工件表面建立起十分重要的基础图式（即通常所谓的毛面），而且可以通过调换不同粒度的磨料，达到不同程度的粗糙度，大大提高工件与涂料、镀料的结合力。或使粘接件粘接更牢固，质量更好。 （二）铸锻件毛面、热处理后工件的清理与抛光喷砂能清理铸锻件、热处理后工件表面的一切污物（如氧化皮、油污等残留物），并将工件表面抛光提高工件的光洁度，起到美化工件的作用。喷砂清理能使工件露出均匀一致的金属本色，使工件外表更美观，达到美化装饰的作用。 （三）机加工件毛刺清理与表面美化喷砂能清理工件表面的微小毛刺，并使工件表面更加平整，消除了毛刺的危害，提高了工件的档次。并且喷砂能在工件表面交界处打出很小的圆角，使工件显得更加美观、更加精密。 （四）改善零件的机械性能机械零件经喷砂后，能在零件表面产生均匀细微的凹凸面（基础图式），使润滑油得到存储，从而使润滑条件改善，并减少噪声提高机械使用寿命。 （五）光饰作用1、对各种工件表面抛光，使工件表面更美观。2、使工件达到光滑又不反光要求。对于某些特殊用途工件，喷砂可随意实现不同的反光或亚光。如不锈钢工件、木制家具表面亚光化，磨砂玻璃表面的花纹图案,以及布料表面的毛化加工等。 （六）消除应力及表面强化通过砂丸敲击工件表面，消除应力，增加工件表面强度，如弹簧、机加工刀具和飞机叶片等工件的表面处理。【喷砂工作时应注意的事项】1、工作前必须穿戴好防护用品，不准赤裸膀臂工作。工作时不得少于两人。 2、储气罐、压力表、安全阀要定期校验。储气罐两周排放一次灰尘，砂罐里的过滤器每月检查一次。3、检查通风管及喷砂机门是否密封。工作前五分钟，须开动通风除尘设备，通风除尘设备失效时，禁止喷砂机工作。4、压缩空气阀要缓慢打开，气压不准超过0.8MPa。5、喷砂粒度应与工作要求相适应，一般在十至二十号之间适用，砂子应保持干燥。 6、喷砂机工作时，禁止无关人员接近。清扫和调整运转部位时，应停机进行。7、不准用压缩空气吹身上灰尘或开玩笑。8、工作完后，通风除尘设备应继续运转五分钟再关闭，以排出室内灰尘，保持场地清洁。9、发生人身、设备事故，应保持现场，并报告有关部门。 【喷砂的工艺流程】喷砂工艺前处理阶段喷砂工艺前处理阶段是指对于工件在被喷涂、喷镀保护层之前，工件表面均应进行的处理。喷砂工艺前处理质量好坏，影响着涂层的附着力、外观、涂层的耐潮湿及耐腐蚀等方面。前处理工作做的不好，锈蚀仍会在涂层下继续蔓延，使涂层成片脱落。经过认真清理的表面和一般简单清理的工件，用暴晒法进行涂层比较，寿命可相差4-5倍。表面清理的方法很多，但被接受最普遍的方法是：溶剂清理，酸洗，手动工具，动力工具。喷砂工艺阶段喷砂工艺是采用压缩空气为动力形成高速喷射束，将喷料等高速喷射到需处理工件表面，使工件外表面的外表发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善。 【喷砂机的分类】喷砂机是磨料射流的中应用最广泛的产品，喷砂机一般分为干喷砂机和液体喷砂机两大类，干喷砂机又可分为吸入式和压入式两类。一、吸入式干喷砂机1一般组成一个完整的吸入式干喷砂机一般由六个系统组成，即结构系统、介质动力系统、管路系统、除尘系统、控制系统和辅助系统。2. 工作原理吸入式干喷砂机是以压缩空气为动力，通过气流的高速运动在喷枪内形成的负压，将磨料通过输砂管。吸入喷枪并经喷嘴射出，喷射到被加工表面，达到预期的加工目。在吸入式干喷砂机中，压缩空气既是供。二、压入式干喷砂机1一般组成一个完整的压入式干喷砂机工作单元一般由四个系统组成，即压力罐、介质动力系统、管路系统、控制系统。2压入式干喷砂机的工作原理。压入式干喷砂机是以压缩空气为动力，通过压缩空气在压力罐内建立的工作压力，将磨料通过出砂阀。压入输砂管并经喷嘴射出，喷射到被加工表面达到预期的加工目。在压入式干喷砂机中，压缩空气既是供。三、液体喷砂机液体喷砂机相对于干式喷砂机来说，最大的特点就是很好地控制了喷砂加工过程中粉尘污染，改善了喷砂操作的工作环境。1一般组成一个完整的液体喷砂机一般由五个系统组成，即结构系统、介质动力系统、管路系统、控制系统和辅助系统。2工作原理液体喷砂机是以磨液泵作为磨液的供料动力，通过磨液泵将搅拌均匀的磨液（磨料和水的混合液）输送到喷枪内。压缩空气作为磨液的加速动力，通过输气管进入喷枪，在喷枪内，压缩空气对进入喷枪的磨液加速，并经喷嘴射出，喷射到被加工表面达到预期的加工目的。在液体喷砂机中，磨液泵为供料动力，压缩空气为加速动力。 【清理等级】也即清洁度，代表性国际标准有两种：一种是美国85年制订“SSPC-”；第二种是瑞典76年制订的“Sa-”，它分为四个等级分别为Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3，为国际惯常通用标准，详细介绍如下：Sa1级相当于美国SSPCSP7级。采用一般简单的手工刷除、砂布打磨方法，这是四种清洁度中度最低的一级，对涂层的保护仅仅略好于未采用处理的工件。Sa1级处理的技术标准：工件表面应不可见油污、油脂、残留氧化皮、锈斑、和残留油漆等污物。Sa1级也叫做手工刷除清理级。（或清扫级）Sa2级相当于美国SSPCSP6级。采用喷砂清理方法，这是喷砂处理中最低的一级，即一般的要求，但对于涂层的保护要比手工刷除清理要提高许多。Sa2级处理的技术标准：工件表面应不可见油腻、污垢、氧化皮、锈皮、油漆、氧化物、腐蚀物、和其它外来物质（疵点除外），但疵点限定为不超过每平方米表面的33%，可包括轻微阴影；少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点。如果工件原表面有凹痕，则轻微的锈蚀和油漆还会残留在凹痕底部。Sa2级也叫商品清理级（或工业级）。Sa2.5级是工业上普遍使用的并可以作为验收技术要求及标准的级别。Sa2.5级也叫近白清理级（近白级或出白级）。Sa2.5级处理的技术标准：同Sa2要求前半部一样，但疵点限定为不超过每平方米表面的5%，可包括轻微暗影；少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点。Sa3级级相当于美国SSPCSP5级，是工业上的最高处理级别，也叫做白色清理级（或白色级）。Sa3级处理的技术标准：与Sa2.5级一样但5%的阴影、疵点、锈蚀等都不得不存在了。 1喷砂设备选择 1.1一般而言，喷砂效果主要由零件材料及喷砂磨料决定。根据零件材料不同，喷砂磨料范围可从效果强烈金属磨料到效果柔和树脂磨料，同时干喷砂与液体喷砂亦重点考虑因素。 1.2生产效率确定设备种类： 根据加工能力选择自动化喷砂生产线、半自动化喷砂设备、压入式喷砂机、吸入式喷砂机。 1.3工件尺寸确定设备规格： 根据工件尺寸选择机舱大小，以便有足够空间完成处理工作。 1.4压缩空气要求： 根据设备规格确定空压机容量，并留20%余量，以保护空压机使用寿命。 2功能或用途 2.1工件表面清理-可用作对金属锈蚀层、热处理件表面残盐和氧化层、轧制件表面氧化层、锻造件表面氧化层、焊接件表面氧化层、铸件表面型砂及氧化层、机加件表面残留污物和微小毛刺、旧机件表面等进行处理，以去除表面附着层，显露基体本色，表面清理质量可达到Sa3级。 2.2工件表面涂覆前预处理-可用作各种电镀工艺、刷镀工艺、喷涂工艺和粘接工艺前处理工序，以获得活性表面，提高镀层、涂层和粘接件之间附着力。 2.3改变工件物理机械性能-可以改变工件表面应力状态，改善配合偶件润滑条件，降低偶件运动过程中噪音，使工件表面硬化，提高零件耐磨性和抗疲劳强度。 2.4工件表面光饰加工-可以改变工件表面粗糙度Ra值，产生亚光或漫反射工件表面，以达到光饰加工目。 3主要参数 影响喷砂加工主要参数有：磨料种类、磨料粒度、磨液浓度、喷射距离、喷射角度、喷射时间、压缩空气压力等。获得表面结果三要素有：压缩空气对喷射流加速作用（喷砂压力大小调节）P 磨料类型（S） 喷枪距离（H）、角度（）。压力大小调节对表面结果影响-在S、H、三个量设定后，P值越大，喷射流速度越高，喷砂效率亦越高，被加工件表面越粗糙，反之，表面由相对较光滑。 喷枪距离、角度变化对表面结果影响-在P、S值设定后，此项为手工喷砂技术关键，喷枪距工件一般为50150mm，喷枪距工件越远，喷射流效率越低，工件表面亦越光滑。喷枪与工件夹角越小，喷射流效率亦越低，工件表面也越光滑。 磨料类型对表面结果影响-磨料按颗粒状态分为球形，菱形两类，喷砂通常采用金刚砂（白钢玉、棕刚玉）为菱形磨料。玻璃珠为球形磨料。在P、H、三值设定后，球形磨料喷砂得到表面结果较光滑，菱形磨料得到表面则相对较粗糙，而同一种磨料又有粗细之分，国内按筛网数目划分磨料粗细度，一般称为多少号，号数越高，颗粒度越小，在P、H、值设定后，同一种磨料喷砂号数越高，得到表面结果越光滑。讲授听课37磨光方法（1）磨光的作用。磨光是用磨光轮或磨光带对不锈钢表面进行磨削加工，可以去掉表面的毛刺、氧化皮、锈蚀、孔眼、划伤、焊瘤、焊渣、焊缝波，以提高表面平整度。新凯德是专业生产去毛刺机的企业,去毛刺机专题（2）磨光质量的影响因素。有磨光的次数、磨料的种类和粒度、磨光速度、磨光轮上使用的磨光膏等因素。磨光后表面粗糙度可达到Ram。（3）磨光线速度（磨光轮圆周线速度）为1330m/s。由此可推算出，使用直径D=300mm , 的磨光轮，转速为（v100060）/D=8002000r/min；使用直径D=400mm的磨光轮，转速为. 6001400r/min；D=500mm时，则为5001200r/min。（4）磨料。主要有人造金刚砂（碳化硅SIC紫黑闪光晶粒），人造刚玉氧化铝（Al2O3） 白至灰暗色晶粒和天然金刚砂（Al2O3Fe2O3发红至黑色砂粒）。（5）磨料粒度的选择。磨光时磨料颗粒一般采用逐渐减小分几次的磨光。如果表面粗糙度较小，也可一次性磨光，最后在磨光轮上加磨光膏油磨，可达到较精的磨光效果。新凯德是专业生产磨砂机的企业,磨砂机专题（6）磨光轮。由棉布、人造棉（无纺布）毛毡、呢绒或皮革叠合起来经缝合或压黏制成磨光轮，有成品可购。使用前要钻中心孔，在磨光机上用废粗砂轮修磨圆周，以防止磨光轮在旋转时发生振动。在使用前要将事先配好的胶液趁热（6070摄氏度）用刷子涂刷在轮沿上，然后滚压上磨粒，晾干（一昼夜）后即可使用。磨料磨耗后可重复涂刷磨料再使用。（7）磨光带。适用于磨光带专用磨光机。其优点在于磨削面积大，使用寿命长。磨光带由足够长的衬里、黏结剂和磨料构成。用合成树脂作黏结剂可适用于湿磨，磨光带有成品可购。磨光机安全操作规程一、使用前，应检查电线、插头、插座是否绝缘、完好。 二、正确使用磨光机，注意检查磨块是否有缺损，松动现象。 三、严禁用油手、湿手等从事磨光机工作，以免触电伤人。 四、严禁在防火区域内使用，必要时，必须经安保部门批准方可。 五、不准私自拆卸磨光机，注意日常维护、使用管理。 六、磨光机电源线不得私自改接，磨光机电源线不得长于5米；七、磨光机防护罩破损、损坏不准使用。禁止拆掉防护罩打磨工件； 八、定期进行绝缘遥测。九、使用后，由专人负责进行保管。 机械抛光机械抛光是在专用的抛光机上进行抛光，靠极细的抛光粉和磨面间产生的相对磨削和滚压作用来消除磨痕的，分为粗抛光和细抛光。机械抛光一般在磨光的基础上进行，用以进一步清除被加工金属工件表面上的微细不平，使其具有镜面般的光泽，它可用于工件的镀前准备，也可用于镀后的精加工。 抛光过程与磨光不同，不存在显著的金属损耗。对抛光过程的机理的一般看法是：在高速旋转的布轮与金属摩擦时产生高温，使金属表面发生塑性变形从而平整了金属表面的凹凸；同时使金属表面在周围大气的氧化下瞬间形成的极薄的氧化膜反复地被抛光下来，而使其光亮。所以抛光过程，既具有机械的切削作用，又具有物理和化学的作用。 机械抛光应注意如下问题。 (1)根据镀层硬度选择抛光轮的圆周速率 镀层硬度越高，要求抛光轮的圆周速率越大，反之抛光轮的圆周速率应越小。一般钢铁件，镍、铬镀层的抛光3035ms为宜，铜及铜合金2225ms就可以了，锌、银等软金属应更小些，以防抛损。 一般抛光机不能任意调节速度，为达到理想的圆周速率，可以采用不同直径的抛光轮来调节(抛光轮的直径大小与圆周速率是成正比的)。 (2)根据镀层硬度选择抛光膏 常用的抛光膏有3种，绿油抛光膏、白油抛光膏和黄油抛光膏。 绿油抛光膏由三氧化铬为主配成，又称氧化铬抛光膏，这种抛光膏具有较强的磨损性，主要用于铬镀层和不锈钢件的抛光。白油抛光膏由抛光石灰为主配成(抛光石灰主要成分由氧化钙和氧化镁组成)，这种抛光膏性能适中，最适宜抛铜及铜合金、镀镍层和铝等金属。白油抛光膏接触空气易风化，需要密封保存(可放在塑料袋内)。 黄油抛光膏由氧化铁为主配成，主要用于钢铁件磨光后的油光。 (3)抛光技巧的掌握 镀层一般都较薄，操作时稍有疏忽，镀层就可能被抛漏。尤其是镀件的边缘和孔眼周围，这些部位抛光轮与镀层表面间的摩擦系数大，镀层磨损快，为防止这种现象，抛光轮走至镀件的边缘或孔眼周围时要减轻镀件与抛光轮的压力，减缓抛削速度。 （4）用砂纸抛光需要利用软的木棒或竹棒。在抛光圆面或球面时，使用软木棒可更好的配合圆面和球面的弧度。而较硬的木条像樱桃木，则更适用于平整表面的抛光。修整木条的末端使其能与钢件表面形状保持吻合，这样可以避免木条（或竹条）的锐角接触钢件表面而造成较深的划痕。（5）当换用不同型号的砂纸时，抛光方向应变换45 90，这样前一种型号砂纸抛光后留下的条纹阴影即可分辨出来。在换不同型号砂纸之前，必须用100纯棉花沾取酒精之类的清洁液对抛光表面进行仔细的擦拭，因为一颗很小的沙砾留在表面都会毁坏接下去的整个抛光工作。从砂纸抛光换成钻石研磨膏抛光时，这个清洁过程同样重要。在抛光继续进行之前，所有颗粒和煤油都必须被完全清洁干净。（6）为了避免擦伤和烧伤工件表面，在用#1200和#1500砂纸进行抛光时必须特别小心。因而有必要加载一个轻载荷以及采用两步抛光法对表面进行抛光。用每一种型号的砂纸进行抛光时都应沿两个不同方向进行两次抛光，两个方向之间每次转动45 90。(7)粗抛与精抛 镀层抛光分粗抛与精抛两个步骤进行。镀层经粗抛后表面粘有油膏，这些油膏会掩盖抛光面的缺陷，如粗抛的纹路、接痕和未抛处。若在粗抛后的镀层复镀其他镀层，镀后会出现无法弥补的粗糙、发雾、不亮的弊病。 粗抛后再精抛，上述问题即可获得解决，精抛之前先将原使用的抛光轮上的油膏用旧砂轮块清理干净，使抛光轮松软，然后在布轮上涂上白油抛光膏，将已经粗抛的镀层表面在此布轮上再均匀有序地轻抛一遍，即能获得清晰、镜面般的光亮镀层。 (8)重视布轮维护 布轮使用后要单独存放，以防受到金刚砂粒的沾污，使抛光面出现明显划痕。 (9)合理使用抛光工具 抛光细长、薄片、框架和细小镀件时需使用相应衬、垫、套、夹等工具，以防镀件变形、折弯、掉地摔坏，发生工伤事故。 (10)抛光后处理注意事项 经精抛的镀层表面有的是成品，有的尚需继续电镀，但都需清洁处理，可用脱脂棉布或专用棉织毛巾揩擦，切勿用湿布揩擦，否则镀层会发花或出现锈迹。要想获得高质量的抛光效果，最重要的是要具备有高质量的油石、砂纸和钻石研磨膏等抛光工具和辅助品。而抛光程序的选择取决于前期加工后的表面状况，如机械加工、电火花加工，磨加工等等。机械抛光的一般过程如下： （1）粗抛 经铣、电火花、磨等工艺后的表面可以选择转速在35 00040 000 rpm的旋转表面抛光机或超声波研磨机进行抛光。常用的方法有利用直径3mm、WA # 400的轮子去除白色电火花层。然后是手工油石研磨，条状油石加润滑剂或冷却剂。一般的使用顺序为#180 #240 #320 #400 #600 #800 #1000.许多模具制造商为了节约时间而选择从#400开始。（2）半精抛半精抛主要使用砂纸和煤油。砂纸的号数依次为：#400 #600 #800 #1000 #1200 #1500.实际上#1500砂纸只用适于淬硬的模具钢（52HRC以上），而不适用于预硬钢，因为这样可能会导致预硬钢件表面烧伤。（3）精抛精抛主要使用钻石研磨膏。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨的话，则通常的研磨顺序是9m（#1800） 6m（#3000）3m（#8000）。9m的钻石研磨膏和抛光布轮可用来去除#1200和#1500号砂纸留下的发状磨痕。接着用粘毡和钻石研磨膏进行抛光，顺序为1m（#14000） 1/2m（#60000）1/4m（#100000）。 精度要求在1m以上（包括1m）的抛光工艺在模具加工车间中一个清洁的抛光室内即可进行。若进行更加精密的抛光则必需一个绝对洁净的空间。灰尘、烟雾，头皮屑和口水沫都有可能报废数个小时工作后得到的高精密抛光表面。讲授听课10滚光将成批零件与磨削介质一起在滚筒中作低速旋转，靠零件和磨料的相对运动进行光饰处理的过程。常使用的湿法加工磨削介质中含磨料、化学促进剂和水。有时也用干法加工，滚筒中只有磨料和零件。零件各部位被磨削的顺序是锐角棱边外表面内表面。对于复杂零件的内表面往往很难产生滚光作用。滚光设备成本低，但耗时较长，主要适用于小型零件。 毛坯滚光的操作过程如下： (1)毛坯装载量是滚筒体积的3070(包括磨料)，过多或过少都会延长滚光时间； (2)凸凹形零件需加毛坯体积57的磨料； (3)在滚筒内加水淹没毛坯，如果毛坯油污严重，先进行碱液滚光，再进行酸液滚光，如果毛坯油污不严重，只进行酸液滚光(滚光时间根据毛坯决定，一般23h)； (4)开启滚筒，将筒内污水换清，若先碱液滚光需再进行酸液滚光时，必须将碱液冲洗掉，否则，会产生绿色的硫酸亚铁附着在表面，影响滚光； (5)将筒内污水换清后，注入清水至淹没毛坯，再加酸液或碱液继续滚光，时间根据毛坯决定，一般12h； (6)开启滚筒，将毛坯连同滚光液一起倒入盛器皿中待滚镀，如果溶液不能淹没，可适当加些清水至淹没毛坯。 毛坯滚光要注意以下事项，以免出现质量事故： (1)凡是在滚光过程中造成变形的制品不能滚光；(2)滚光的零件不宜存放过多，应镀多少滚多少； (3)返工回镀的零件不能与毛坯混合滚光； (4)铜、铁零件不能混合滚光； (5)有弹性(淬火或钢性)制品滚光后应及时取出滚筒，不宜浸在酸液中，应立即电镀或用清水冲淡，否则，易造成氢脆，如果来不及镀需存放过夜，应将产品放在清水中，待镀时再用1H2S0。滚05lh再进行滚镀； (6)紧固零件、螺纹件可用碱液去油后，清洗、酸蚀、清洗、中和、清洗、滚光。讲授听课10刷光使用金属丝、动物毛、天然纤维或人造纤维制成的刷轮对零件表面进行加工的过程。可以干刷，也可以湿刷。其主要用途是清除零件表面的氧化皮、锈痕、机加工后的毛刺；在零件表面上产生有一定规律的、细密的丝纹或获得无光的锻面状外观此设备是专门针对金属工艺品、标牌的前期表面处理的现代化设备。设备功能主要有：表面清洁处理去氧化层处理光洁度处理拉丝效果的处理（可在不锈钢、铜、铝的表面拉直丝或缎丝）。真正替代了大批量手工生产脏、累的特点。设备主要特点：自动化程度较高，适用于大批量生产，特别是不会产生灰尘污染，是比较理想的环保型自动化设备。 特别注明：如果添加两组刷辊，亦可去除0.05-0.15毫米厚度的表面伤痕。 设备最新可添加功能： 1、前期表面酸洗除锈功能； 2、铝氧化药白功能； 3、铝表面打老粉功能； 3。抛光功能，可达到镜面效果（自带吸尘装置）。讲授听课10电解抛光定义：电解抛光是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通以直流电而产生有选择性的阳极溶解，从而达到工件表面光亮度增大的效果。 原理：电解抛光原理现在世界各界人士争论很多，被大家公认的主要为黏膜理论。该理论主要为：工件上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在工件表面，这种黏膜在凸起处较薄，凹处较厚，因凸起处电流密度高而溶解快，随黏膜流动，凹凸不断变化，粗糙表面逐渐被整平的过程。 电解抛光优点：内外色泽一致，光泽持久，机械抛光无法抛到的凹处也可整平。生产效率高，成本低廉。增加工件表面抗腐蚀性，可适用于所有不锈钢材质。 电化学抛光所需条件及设备（1）电源：电源可选用双相220V，三相380V。（2）整流器电解抛光对电源波形要求不是太严格，可选用可控硅整流器或高频整流器。整流器空载电压：020v负载电压（工作电压）：810v工作电压低于6v，抛光速度慢，光亮度不足。整流器电流：根据客户工件大小而定。（3）电解槽及配套设施（阳极棒）可选用聚氯乙烯硬板材焊接而成。在槽上装三根电极棒，中间为可移动的阳极棒，接电源阳极（或正极），两侧为阴极棒，连接电源阴极（负极）。（4）加热设施及冷却设备加热可选用石英加热管，钛加热管。冷却可选用盘管，盘管可加热可冷却。（5）夹具最好选用钛做挂具，因为钛较耐腐蚀，寿命长，钛离子对槽液无影响。建议最好不要用铜挂具，因为铜离子进入会在不锈钢表面沉积一层结合力不好的铜层，影响抛光质量。铜裸露部位可用聚氯乙烯胶烘烤成膜，在接触点刮去绝缘膜。（6）阴阳极材料阴极材料选用铅板，阳极材料选用紫铜连接。阳极比阴极为1：23.5之间。阴极距阳极最佳距离为1030厘米。就目前来说，电解抛光主要针对不锈钢工件的表面光亮处理。不锈钢工件又分为200系列，300系列，400系列材质，各系列材质有必须用针对性电解抛光液。比如不锈钢200系列材质的不锈钢，必须用200系列的配方，此种配方无法适应300系列或400系列的不锈钢材质。这一直是国内一大难题，因为有些厂家的材质是组合工件，既有200系列不锈钢材质，又有300或400系列不锈钢材质。在2007年12月，威海云清化工开发院王铃树高级工程师研制出一种不锈钢通用电解液。这种电解液适合所有不锈钢材质。他结合了原有电解液所有优点，比重为电解液最佳比重，为1.70，光亮度为镜面亮度。同时还研发出新的优点，此电解液提高了原有的亮度，降低了一半的电流密度。在生产操作中，可节省50%的电费。使用寿命提高了40%，这种电解液一直在国内处于领先技术。电解抛光工艺：除油-水洗-除锈-水洗-电解抛光-水洗-中和-水洗-钝化-包装电解抛光常见问题1.电抛光后，表面为什么会发现似未抛光的斑点或小块？原因分析：抛光前除油不彻底，表面尚附有油迹。解决方法：选用“云清牌 除油除蜡液”，1：10兑水使用，6090条件下浸泡520分钟。如长时间使用后应考虑更换新液。2.抛光过后表面局部为什么有灰黑色斑块存在？原因分析：可能氧化皮未彻底除干净。局部尚存在氧化皮。解决方法：加大清除氧化皮力度，可选用“云清牌 不锈钢氧化皮清除液”，“不锈钢氧化皮清除膏”等产品。因除锈除氧化皮产品较多，具体适用产品可咨询威海云清化工开发院。3.抛光后工件棱角处及尖端过腐蚀是什么原因引起的？原因分析：棱角、尖端的部位电流过大，或电解液温度过高，抛光时间过长，导致过度溶解。解决方法：调整电流密度或溶液温度，或缩短时间。检查电极位置，在棱角处设置屏蔽等。4.为什么工件抛光后不光亮并呈灰暗色？分析原因：可能电化学抛光溶液已不起作用，或作用不明显。解决方法：检查电解抛光液是否使用时间过长，质量下降，或溶液成分比例失调。5.工件抛光后表面有白色的条纹是怎么回事？原因分析：溶液相对密度太大，液体太稠，相对密度大于1.82。解决方法：增大溶液的搅拌程度，如果溶液相对密度太大，用水稀释至1.72。在90100条件下并加热一小时。6.为什么抛光后表面有阴阳面，及局部无光泽的现象？原因分析：工件放置的位置没有与阴极对正，或工件互相有屏蔽。解决方法：将工件进行适当的调整，使工件与阴极的位置适当，使电力分布合理。7.抛光后工件表面平整光洁，但有些点或块不够光亮，或出现垂直状不亮条纹，一般是什么原因引起的？原因分析：可能是抛光后期工件表面上产生的气泡未能及时脱离并附在表面或表面有气流线路。解决方法：提高电流密度，使析气量加大以便气泡脱附，或提高溶液的搅拌速度，增加溶液的流动。8.零件和挂具接触点无光泽并有褐色斑点，表面其余部分都光亮是什么原因？原因分析：可能是零件与挂具的接触不良，造成电流分布不均，或零件与挂具接触点少。解决方法：擦亮挂具接触点，使导电良好，或增大零件与挂具的接触点面积。9.同一槽抛光的零件有的光亮，有的不亮，或者局部不亮。原因分析：同槽抛光工件太多，致使电流分布不均匀，或者是工件之间互相重叠，屏蔽。解决方法：减少同槽抛光工件的数量，或者注意工件的摆放位置。10为什么抛光零件凹入部位和零件与挂具接触点接触附近有银白色斑点？原因分析：可能是零件的凹入部位被零件本身或挂具屏蔽了。解决方法：适当改变零件位置，使凹入部位能得到电力线或缩小电极之间距离或提高电流密度。11.已严格按照工艺规范操作，为什么抛光后零件表面有或多或少的过腐蚀现象？原因分析：是否溶液温度过高或电流密度太大，如果溶液配制没有问题，又严格操作，则可能是抛光前的处理问题。解决方法：严格执行电化学抛光前处理的操作，在酸洗过程中避免过腐蚀。不要把清洗水留在零件表面，带进抛光槽。12.“云清牌不锈钢通用电解液”为什么使用一段时间会出现泡沫？原因分析：工件表面未除油，一些油污浮在电解液表面，对操作带来了困难。解决方法：已经出现此情况的，建议将表面的油污捞出，未出现的建议在抛光前进行除油。13.电化学抛光液内硫酸与磷酸之间有什么关系？原因分析：硫酸较多，抛光速度过快，对金属基体可加快腐蚀，磷酸较多，可在工件表面吸附一种黏膜，亮度下降，抛光速度变慢。当然也不排除其他因素。解决方法：调整硫酸磷酸合适比例。也可以选择“云清各种无铬电解添加剂”配方。14.工件抛光后表面无光泽，在浅黄色底子上有白色斑点，一般什么原因引起的？原因分析：可能是电解抛光溶液中铬酐含量过高，甚至超过1.5%。解决方法：铬离子属于重金属离子，对人体有致癌作用，污染环境，可选用无铬抛光液。推荐使用“云清牌不锈钢通用电解液”。15.电解液成本核算主要是哪些？主要是电费、电解液、整流器、电解槽、极板、铜棒、加热管等。16.不锈钢各种材质在电解抛光时电流密度是多少？与电解成本有什么关联？原因分析：在市场常规情况下不锈钢各种材质在电解液的密度为：200系列不锈钢材质电流密度在2550安培之间，300系列不锈钢材质电流密度在1530安培之间，400系列不锈钢材质电流密度在3055安培之间。解决方法：可选用“云清牌不锈钢通用电解液”200系列不锈钢材质电流密度在1525安培之间，300系列不锈钢材质在1015安培之间，400系列不锈钢材质在2530之间。电流密度越大，耗电量越大。而在电解成本核算中，电费所占的比例很大。17.抛光后经擦拭干净扔无光泽，有浅兰色阴影什么原因？原因分析：可能是电化学抛光液配制后，未进行加热及通电处理，或溶液操作温度偏低。解决方案：120下加热电抛光液一小时或将电解液加热到规定温度。18.抛光后无光并且有黄色斑点是什么原因引起的？原因分析：可能电化学溶液的相对密度偏小，已小于1.70。解决方案：调整电抛光的相对密度或在80100条件下加热浓缩以增大起相对密度。或是更换新液。19.工件抛光后，为什么从槽中取出就出现褐色斑点？原因分析：可能是电抛光不够，或是时间较短。解决方法：首先适当延长抛光时间，如果无作用，则可能是温度或者电流密度不够的问题。20.电解时为什么容易出现打火现象？原因分析：导致这一现象有三点因素：一是挂具与工件接触点不牢固，二是电解液密度太低，三是电流密度过高。解决方法：多换几种挂具与工件连接方法，尽量多增加挂具与工件的接触点。如是电解液密度太低，可更换电解液，建议选用“云清牌不锈钢通用电解液”。21.不锈钢电解液操作温度对电解抛光有什么影响？最佳温度是多少？原因分析：一般电解液使用温度为5090之间，温度较低，抛光速度较慢，光亮度下降。温度过高，液体对工件腐蚀加快，容易引起工件过腐蚀，电解液有效成分容易分解。解决方法：温度较低应加热到规定温度，加热可使用各种加热管（如石英，钛材质加热管），长时间工作温度会上升，当温度超过90时应停止工作，散热可选用搅拌或冷却循环方式。最佳使用温度是5090，“云清牌不锈钢通用电解液”的最佳使用温度为5080。22.不锈钢工件表面凹凸不平，麻点呈凸状，什么原因引起的？原因分析：表面锈蚀较多，电解液只是微观腐蚀整平，较多的锈蚀电解液不能完全清除，如延长抛光时间，大量铁离子沉入电解液底部，降低电解液使用寿命。解决方法：将工件表面的锈蚀清除干净。推荐使用“云清牌不锈钢活化液”，“除锈水”，“氧化皮清除液”等产品进行清洗除锈。23.影响电化学抛光的主要因素有哪些？温度，时间，工件材质，电解质，电压，电流，工件摆放位置。24.在做不锈钢电解抛光时，表面吸附一层浅红色物质，再次放入电解液会有短时间的反应，什么原因？原因分析：用铜挂具，铜离子进入电解液吸附到阳极表面，影响抛光质量，再次放入会有短时间反应是因为电解液将工件表面的铜离子溶解了。解决方法：选用钛挂具，在夹具裸露处用聚氯乙烯树脂烘烤成膜，在接触点刮去绝缘膜，漏出金属以利于导电。25.阴阳极的最佳面积比是多少？阳极比阴极为1：23.5之间。26.两极最佳极距是多少？阴极距阳极最佳距离为1030厘米。27.云清牌 不锈钢通用电解抛光液在老化后怎样维护？云清牌不锈钢通用电解液老化后可以添加硫酸（密度为1.84），添加量为槽液重量的6%，或是参考386AH/L.28.初次进行电解抛光，不仅没有抛出亮度，而且工件表面全部变成黑色或灰色，是什么原因引起的？原因分析：发生这种现象一般是两极接反了，接反后铅板成正极溶解，工件成阴极吸附，工件溶解在溶液中的铁镍铬离子吸附在工件表面，形成了一层结合力不好的膜层。解决方法：将正负极重新连接，阳极接正极，阴极接负极。一、电解抛光电解抛光是金属表面装饰加工的较新的工艺。它应用于金属零件镀前预处理和镀后的精加工，也可以单独应用于金属表面的加工。如电解抛光常用于外形复杂的金属零件，专用工具及器械和多种镀层的装饰性加工和表面精加工。在一定条件下，电抛光也可以用来代替繁重的机械抛光。电解抛光具有生产效率高，操作方便等优点。缺点是成本高，使用期短，再生困难。电抛光的机理比较复杂。其中粘膜理论认为电抛光过程中，在阳极表面形成了一种具有高电阻率的粘性薄膜。这种粘膜在微观凸起处的厚度比凹洼处的厚度小，电流密度较高，溶解较快；而凹洼处的电流密度较低，溶解速度较慢，这样经过一段时间凸凹位置的不断转换逐渐达到整平，光亮的目的。目前生产上采用的电抛光液主要有：硫酸、磷酸、铬酐组成的抛光液；硫酸和柠檬酸组成的抛光液；硫酸、磷酸、氢氟酸及甘油或类似化合物组成的混合抛光液。钢铁零件的电化学抛光(1)材料种类的影响钢铁材料的种类很多，对不同的钢材应采用不同的抛光液。(2)各种因素的影响磷酸是抛光液的主要成分。它所生成的磷酸盐粘附在阳极表面，在抛光过程中起重要作用。硫酸可以提高抛光速度，但含量不能过高，以免引起腐蚀。铬酐可以提高抛光效果，使表面光亮。电流密度对抛光质量有很大影响，对于不同的溶液应采用不同的电流密度，电流密度过低，整平作用差，过高会引起过腐蚀。温度对抛光质量有一定的影响，但不是主要因素。(3)操作注意事项新配制的溶液应在大阴极面积(阴极面积大于阳极面积几倍)的情况下进行通电处理，使一部分六价铬还原为三价铬。如果在使用过程中三价铬增加过多时，则相反，即在大阳极小阴极的情况下进行通电处理。经常测定溶液的密度，并及时加水或加热浓缩溶液。溶液中的磷酸、硫酸和铬酐和三价铬的含量应定期分析和调整。使用过程中由于阳极溶解铁的含量逐渐升高，当铁的含量(按Fe203计算)达到78时部分更换，或全部更换溶液。配制先将磷酸与硫酸混合，铬酐溶解于水，然后把酸的混合液倒人铬酐水溶液中加热80C。在不断搅拌下慢慢加入明胶(此时反应激烈)。反应结束后(大约1h后)溶液变为均匀的草绿色。其他金属的电解抛光铜及其合金的电解抛光，广泛采用磷酸电解液。铝及铝合金的电解抛光采用磷酸一硫酸一铬酸性的溶液。铝及铝合金的电解抛光在生产上应用得比较广泛。抛光后的零件如果随即进行短时间的氧化处理，不仅能得到平整光亮的外观还能形成完整的氧化膜，提高耐蚀性，可以长期保持其表面光泽。溶液的配制方法，可以参照钢铁零件电解抛光的有关内容。当溶液中的铝含量超过5时，应部分更换或全部更换溶液。当氯离子含量超过1时，零件表面容易出现斑点腐蚀。配制溶液用的水中氯离子含量应少于80mgL。讲授听课10化学抛光化学抛光是在特定的溶液中对零件进行浸蚀整平的过程。 铝化学抛光 一、对铝制品表面进行机械抛光： 1、机械抛光工序为：粗磨、细磨、抛光、抛亮、喷砂、刷光或滚光等，根据制表面的粗糙程度来适当采取不同的工序。 二、化学除油： 化学除油过程是借着化学反应和物理化学作用，除去制件表面的油污。化学除油采用弱碱性溶液中进行。 化学除油液的配方和工艺条件： 1、配方：氢氧化钠30-50G/L，工业洗涤剂0.5-1ML/L，水70-125G。 2、工艺条件： 温度：50-60度 时间：1-2MIN 3、除油后用清水冲洗。 4、化学除氧化膜：进行酸洗处理以中和制件表面残留的碱液，并除去其自然氧化膜，使之露出制件的铝及铝合金基体，对于含硅铝合金制作，必须用混合溶液进行酸洗，以除去其表面的暗色硅浮灰。 酸洗液的配方： 浓硝液200-270ML、L 温度：室温 时间：1-3MIN 除去含硅铝合金制件表面氧化膜和硅浮灰的酸洗液配方： 浓硝酸3体积；浓氢氟酸1体积。 温度 室温 时间 5-15MIN 铝及铝合金制件经化学酸洗后，必须立即用流动温水和冷水清洗，以除去残酸，然后浸入水中，以备化学抛光。 5、化学抛光： 化学抛光是利用铝和铝合金制作在酸性或碱性电解质溶液中的选择性自溶解作用，来整平抛光制年表面，以降低其表面粗糙度、PH的化学加工方法。这种抛光方法具有设备简单、不用电源，不受制件外型尺寸限制，抛兴速度高和加工成本低等优点。 铝及铝合金的纯度对化学抛光的质量具有很大的影响，它的纯度愈高，抛光质量愈好，反之就愈差。 化学抛光就是采用简要的粘性液膜理论进行的。 抛光液配方和工艺条件： 配方一：（重量份） 浓磷酸75% ；浓硫酸8.8%；浓硝酸8.8%；尿素3.1%；硫酸胺4.4%；硫酸铜0.02%。 温度100-200度 时间2-3MIN 配方二：（重量份） 浓磷酸85%；浓硝酸5%；冰乙酸10%。 温度90-105度 时间2-5MIN 抛光液的配制方法： 1、先把磷酸、硫酸和硝酸按照一定的（%）重量，逐渐依次倒入抛光槽内，小心拦匀。 2、再按配方的成分，分别用水溶解一定（%）重量的冰乙酸、尿素、硫酸胺、硫酸铜加入槽内拌匀。 3、然后，在搅拌状态下，逐渐调节上述抛光液至各配方所需的温度范围，即可进行化学抛光。 三、化学抛光工艺条件的影响： 1、温度影响： 温度应控制在90-115度之间，其中最佳温度为105度。 2、抛光时间的影响：抛光时间与抛光温度成反比，温度低延长抛光时间，温度高缩抛光时间。化学抛光设备简单，可以处理形状比较复杂的零件。缺点足化学抛光的质量不如电解抛光。溶液的调整和再生也比较困难，在应用上受到限制。尤其是化学抛光操作过程中硝酸散发出大量黄棕色有害气体，对环境污染非常严重。讲授听课5教学体会