Полировальные работы в Красноярске

Полировка – это финальный процесс производства деталей, который осуществляется посредством различных способов с целью удаления минимального слоя металла. При этом достигается зеркальный блеск поверхностей. Собственно полировка включает в себя различные виды воздействий: физическое, химическое и электрическое. Выбор конкретного способа обработки зависит от вида материала, используемого инструмента и характеристик внешней среды. Необходимое качество достигается при замене абразивов и способов воздействия. Время полировки также зависит от исходного качества материала заготовки.

Требования ГОСТ к полировке металлических поверхностей

Требования к качеству металла и покрытий определены в ГОСТ 9.301-86. На поверхностях не должно быть раковин, пор, ржавчины, трещин после шлифования, окалины, заусенцев. К степени блеска нормативных требований нет.

На предприятиях, которые занимаются обработкой металлических изделий, должен осуществляется входной контроль поверхностей. При необходимости выполняются следующие операции:

• Обработка сжатым воздухом, который содержит абразив (стальная дробь). При этом удаляются ржавчина и окалина;
• Обработка металлическими щетками для удаления травильного шлама и окислов;
• Обезжиривание заготовок, разогретых в органических растворителях (хлорированный углерод) для удаления смазки;
• Обезжиривание изделий в растворах щелочей для удаления минеральных масел;
• Обезжиривание изделий в электролите (электрохимическое).

В условиях кустарных мастерских для протирки металлических поверхностей используются растворители, а поверхности обрабатываются напильником или болгаркой с диском с соответствующей зернистостью.

Класс полировки определяется исходя из шероховатости поверхностей (высоте неровности в микронах) конкретных деталей. Шероховатость соответствует области использования. Всего существует 14 классов чистоты, которые в чертежах обозначаются равносторонним треугольником. Числовые значения шероховатости после полировки металла указаны в ГОСТ 2789-59. В промышленности для измерения высоты неровностей используются специальные приборы: профилографы и микроскопы.

Способы полировки металлических поверхностей

К наиболее распространенным способам полировки металлических изделий относят:

• Механический (абразивный);
• Химический (пасты, растворы);
• Электрохимический (в электролитах);
• Ультразвуковой.

Механическая полировка металла бывает мокрой или сухой. Данный процесс может осуществляться несколькими способами:

• Вручную;
• В полуавтоматическом режиме;
• В автоматическом режиме.

Ручная обработка выполняется в кустарных условиях. При этом невозможно добиться высокого качества обработки и производительности. Полуавтоматическая обработка требует специального оборудования и квалифицированных специалистов. Обработка выполняется на оборудовании (полировальных станках), а технологические параметры меняются в ручном режиме. При автоматической обработке на серийном производстве участие человека не требуется. Работа осуществляется очень быстро и с высокой точностью. Объем брака в этом случае минимизирован.

Ручную полировку выполняют для обработки небольших деталей в кустарных условиях или условиях небольших мастерских. При этом на тряпку наносят абразивную пасту, после чего натирают поверхность круговыми движениями. Для обработки поверхности деталей больших габаритов чаще всего используют шлифовальные машины (болгарки) либо дрели, которые оснащаются насадками различными зернистости.

На диск можно установить различные насадки. Если насадка из войлока или ткани, ее смачивают пастой. Профессиональный инструмент используют в автомастерских, так как он позволяет обработать поверхности достаточно больших размеров. На небольших предприятиях, обрабатывающих металл, используются станки, оснащенные полировочными лентами или войлочными (матерчатыми) кругами.

Используется также ленточное полирование. К его преимуществам полирования лентами (ленточное полирование) относятся: постоянство скорости резания; эластичность и упругость ленты; возможность обработки больших поверхностей; отсутствие необходимости в балансировке и правке инструмента; безопасность работы. Абразивные зерна могут работать в условиях жесткого закрепления (абразивная лента) или в режиме податливости (лента с нанесенной на ней абразивной пастой).

При ленточном полировании, под воздействием нагрузок, лента растягивается, что снижает производительность обработки. Поэтому кроме высокой прочности на разрыв лента характеризуется относительным удлинением и эластичностью. Высокоэластичные ленты (на мездровой основе) применяют для обработки труднодоступных мест и узких пазов.

Также к механическим способам относят абразивную технологию обработки металла в вибрационных барабанах, которые наполняют сухим абразивом либо раствором. Вращение и вибрация позволяют быстро шероховатость за короткое время. Если способ сухой, то раствор заменяется опилками дуба или ясеня, кусочками фетра или замша. Если используется раствор, то кроме полировочных стальных шариков в него можно добавить щелочь (в частности, раствор хозяйственного мыла), которая ускоряет процесс обработки.

Отметим ряд недостатков, присущих механическому полированию:

• Вероятность внедрения абразивов в структуру металла;
• Большие затраты на шлифовальные установки и ресурсы;
• Многоступенчатость обработки;
• Сложность управления процессом обработки;
• Значительные трудозатраты, а также временные затраты.

Если требуется обрабатывать изделия из сплавов или дорогих металлов, то лучше всего применять химический способ полировки.

При использовании этого способа металлические изделия погружаются в растворы определенной температуры. При прохождении химических реакций шероховатости плавятся в течение нескольких минут. В этом случае ручной труд практически исключен. Также электроинструмент и приспособления для полировки металла не требуются. Поверхность обрабатывается равномерно, конфигурация детали значения не имеет.

Среди недостатков можно отметить отсутствие зеркального блеска (матовая поверхность). Также имеется необходимость в замене раствора и его достаточно сильную агрессивность (чаще всего в роли раствора выступает кислота). Для производства работ требуется спецодежда, а помещение должно оснащаться качественной системой вентиляции.

При электрохимической полировке детали тоже погружаются в раствор, но через него пропускается электрический ток. Так как поверхность неровная, оксидная пленка толще в микровпадинах. Раствор быстрее обрабатывает ровные части поверхности с тонким слоем оксида. По окончании процесса поверхность получается идеально гладкая. Небольшие временные затраты дают возможность повысить производительность.

Из недостатков электрохимической полировки отметим большой расход электроэнергии. При наличии шероховатой поверхности необходима механическая шлифовка. Необходимо тщательно следить за качеством и температурой раствора и плотностью тока. Растворы изготавливаются с применением кислот, поэтому требуется полное соблюдение правил техники безопасности. Чтобы сократить расходы, желательно предварительно материал обрабатывается механическими способами.

Средства для полировки металлов

Технология полировки металлических поверхностей вручную требует наличия определенного оборудования (болгарка, дрель), а также различных насадок для него.

Среди основных средств для выполнения полировки механическим способом – разные пасты, которые имеют в составе карбид кремния, титана, циркония, алмазную крошку или оксид хрома. Твердые пасты требуют разбавления маслом. При этом стоит отметить довольно большие затраты, так как процесс состоит из нескольких этапов, каждый из которых требует различных насадок.

При использовании химического либо электрохимического способа также потребуются емкости больших объемов, кислоты для приготовления растворов и спецодежда. Используется азотная, соляная, серная, фосфорная кислота, глицерин, бензиловый спирт. Для домашнего хозяйства это достаточно затратные покупки, поэтому химическими препаратами пользуются только на предприятиях.

Станки для выполнения полировки металлов

Станки для полировки классифицируются на 2 группы: с лентами и кругами. Ленты и круги состоят из абразивов, при выборе учитываются требования к шероховатости поверхностей после обработки. Оборудование полуавтоматическое или автоматическое. Автоматические станки могут становиться частью линий, которые используются в серийном производстве.

Любой станок оснащен станиной (платформой), которая не меняет положение во время работы. На платформу монтируется электродвигатель, приводящий в движение вал. Работать можно с точильными абразивами и кругами. Угол заточки регулируется вручную или автоматически. Некоторые конструкции оснащаются емкостью для воды, необходимой для охлаждения.

Среди моделей оборудования сегодня используются станки для обработки заготовок (листовая сталь, латунь, профиль, алюминий) или готовых изделий, включая сантехническое оборудование, металлические карнизы и перила, дверные ручки, велосипедные детали, предметы мебели и т. п.

Сегодня мощность промышленных моделей станков для полировки равна 700-950 Вт. Для их работы требуется подключения к сети 220 В. Частота вращений 90-150 оборотов в минуту. Регулировка производится в зависимости от характеристик обрабатываемого материала и формата круга. На первых этапах обработки используются большие круги, маленькие – для доработки. В комплектацию включается кабель и удлинитель. Во время работы могут потребоваться инструменты для измерения углов, стабилизаторы, пасты.