О чем речь? Чтобы металлические изделия выглядели привлекательно и получили лучшие потребительские качества, на завершающем этапе работы их шлифуют. Благодаря этой процедуре на поверхности появляется красивый блеск. Помимо этого, полировка металла - это подготовка к нанесению на изделие различных материалов.
Какая бывает? Некоторые виды полировки применяются только в промышленной сфере, но часть из них доступна и в домашних условиях. В любом случае важно понимать, какие материалы и инструменты требуются для обработки, а также какой результат вы получите.
Вопросы, рассмотренные в материале:
- Подготовка к полировке металла
- Разновидности полировки металла
- Минусы традиционной полировки металла
- Особенности механической полировки металла
- Технологии полировки разных типов металлов
Подготовка к полировке металла
Перед началом шлифовки и полировки металла на крупных металлообрабатывающих предприятиях проводится проверка состояния поверхности заготовки. Для того чтобы применять специальные химические составы и полировальное оборудование, деталь предварительно необходимо подвергнуть механической обработке, которая включает в себя:
- обработку поверхности сжатым воздухом с крупнозернистым абразивом, в ходе которой поверхность избавляется от больших неровностей и продуктов коррозии;
- зачистку заготовки щеткой с металлической щетиной, которая позволяет удалить шлам (пыль, оставшуюся от абразива) и остатки ржавчины;
- обезжиривание поверхности металла с помощью теплых органических растворителей;
- удаление оставшихся минеральных частиц и масла путем обработки щелочными растворами;
- полное обезжиривание с применением электрохимических методов – на заготовки воздействуют электрическим током, погрузив их в раствор электролита.
Описанные методы используются в промышленном производстве. Полировка металла в домашних условиях требует других подходов. Обычно пользуются мелкой наждачной бумагой (чтобы не поцарапать поверхность детали) и специальными растворителями.
В целом все методы полировки подчиняются общим принципам. Обработка заключается в:
- очистке поверхности от грязи, продуктов коррозии, остатков старого ЛКП и органических загрязнений;
- удалении крупных царапин, бугорков и т. д.;
- зашлифовки мелких царапин, которые обычно остаются от черновой шлифовки, с помощью специальной пасты для полировки металла;
- придания поверхности зеркального блеска с помощью полиролей;
- нанесении финишного покрытия.
Разновидности полировки металла
Для полировки металла используются механические, химические, электрохимические, лазерные и ультразвуковые методы. Возможно также применение плазмы. Все эти технологии имеют как преимущества, так и недостатки, и их нужно рассмотреть подробно.
Химическая обработка
Для обработки металлические заготовки погружаются в емкость с кислотным раствором. В зависимости от химического состава материала, оператор подбирает температурный режим, состав жидкости и время выдержки. Для погружения заготовок в кислоту пользуются специальным держателем. После выдерживания детали в растворе ее поверхность становится матовой и нуждается в дополнительной обработке.
Химический метод полировки особенно эффективен при работе с декоративными изделиями, поверхность которых содержит множество мелких деталей. Эта технология предназначена для промежуточной обработки заготовок и удаления крупных дефектов.
Механическая обработка
Полировка металла до блеска с использованием механических методов применяется как в промышленной металлообработке, так и в условиях домашней мастерской. Этот метод – самый простой, доступный и популярный.
Процесс включает в себя несколько шагов и состоит из:
- обработки поверхности заготовки при помощи абразивных материалов крупной зернистости;
- постепенного перехода на абразивы с более мелким зерном;
- придания поверхности зеркального блеска с помощью войлочного круга для полировки металла.
Механическую обработку выполняют как вручную, с помощью наждачной бумаги, так и на специальном оборудовании с применением специальных шлифовальных/полировочных кругов и насадок. Для достижения качественного результата важно правильно подобрать шлифовальные материалы, длительность обработки и прилагаемое усилие. Наилучший эффект достигается при использовании на заключительном этапе полировальных паст.
Электрохимическая обработка
Этот метод схож с химической обработкой. Отличие заключается в том, что обрабатываемые заготовки погружаются в емкость с электролитным раствором и на них воздействуют электрическим током. В промышленности этот метод используется для получения гладкой поверхности с зеркальным блеском.
Лазерная обработка
Суть этой технологии заключается в обработке металла лазерным лучом, которые избавляет поверхность от дефектов. Пасты, химические реагенты и специальные насадки не применяются. Заготовки необходимо подвергать предварительной обработке (обычно – механической). Процесс автоматизирован.
Ультразвуковая обработка
Полировка поверхности металла с помощью ультразвука – технология, основанная на использовании волновых колебаний. Обработка осуществляется в несколько этапов и состоит из:
- загрузки абразивного состава в рабочий сектор установки;
- фиксации заготовки на посадочном месте;
- создания ультразвуковых вибраций, которые приводят в беспорядочное движение частички абразива;
- разрушения дефектов.
Рекомендуем статьи
Этот метод применяют для обработки заготовок из материалов с низкой токопроводностью. Ультразвуковая обработка – оптимальный способ полировки, когда обработке подвергаются хрупкие и тонкостенные заготовки.
Электролитно-плазменная обработка
Этот метод схож с электрохимической обработкой. Отличие этого щадящего способа заключается в том, что в качестве электролитов в растворе используются сульфат аммония и хлористый аммоний. В ходе полировки поверхность металла становится идеально ровной и доводится до зеркального блеска.
Минусы традиционной полировки металла
Получившие широкое применение механические и химические методы полировки металла имеют, однако, ряд недостатков, к которым относятся:
- Невозможность полной автоматизации процесса.
- Традиционные методы не позволяют получить зеркальную поверхность высокого качества по причинам, которые носят как технологический, так и экономический характер.
К экономическим причинам относится в первую очередь высокая стоимость оборудования с числовым программным управлением, а к технологическим – то, что традиционные методы полировки не дают возможности довести поверхность металла до зеркального блеска.
По указанным выше причинам полировку зачастую приходится производить вручную, используя специальные составы и насадки для полировки металла, что приводит к снижению производительности.
Особенности механической полировки металла
Приступая к обработке, мастер должен ответственно подойти к выбору инструмента, насадок, которые необходимо использовать для полировки металла. Предварительную обработку обычно выполняют наждачной бумагой, которая помогает избавить металл от неровностей и царапин. На заключительных этапах, когда поверхности придается глянец, в дело вступают полировочные пасты.
Для финишной полировки пользуются насадками, которые могут быть выполнены из:
- Войлока/фетра, отличающихся жесткостью. Такие круги при обработке поверхности деревянных и металлических заготовок используются на малых оборотах. С их помощью можно избавиться от мелких царапин или нанести на отполированный материал защитный состав;
- Поролона, который используется в жестком, среднем и мягком вариантах. Такие круги с нанесенной на них абразивной пастой дают возможность удалить грязь или произвести обработку труднодоступных зон.
- Сизаля – с его помощью наносят и равномерно распределяют по поверхности полировочные пасты;
- Шерсти, которая позволяет снизить расход полиролей, не вызывает перегрева металла. Шерстяные круги в зависимости от ворса, который может быть крученым, классическим или деликатным, используют как для избавления поверхности от дефектов, так и для придания блеска;
- Искусственного меха – универсального полировочного материала для финишной обработки с большим рабочим ресурсом;
- Искусственного войлока – более долговечного, чем натуральный. Такие круги позволяют производить черновую полировку и избавлять поверхность металла от микроскопических царапин.
Различают сухой, влажный типы полировки, а также обработку, в ходе которой поверхность подогревается.
Как правило, при обработке используются комбинированные методы. Сухая обработка позволяет удалить крупные дефекты и грязь, а для чистовой полировки поверхность обычно увлажняют. В качестве средств для влажной полировки металла, помимо воды можно пользоваться:
- натуральными или синтетическими маслами;
- СОЖ (смазочно-охлаждающими жидкостями);
- жидкими полиролями.
При сухой обработке в воздух попадает много пыли, но такой способ позволяет быстро подготовить поверхность к дальнейшей обработке. Недостаток этого метода заключается в сильном нагреве материала. Подогревом поверхности при помощи строительного фена обычно пользуются при полировке изделий из пластика. Важно выбрать температуру, которая позволит ускорить процесс обработки, не нанося вреда материалу.
В ходе обработки с использованием вращающихся насадок, поверхность заготовки также подвергается нагреву. По этой причине так важен контроль усилия и скорости вращения круга. Перед новичками обычно встает проблема: они не могут выбрать, куда наносить полировочный состав – на круг или обрабатываемую поверхность. Специалисты советуют остановиться на первом варианте. Для жидких полиролей используют деревянную лопатку, а твердые средства наносят непосредственно на вращающуюся насадку.
Жидкие составы, нанесенные на насадку в начале обработки, следует распределить по поверхности заготовки, чтобы обеспечить равномерность полировки и уменьшить разбрызгивание полироли. Некоторые мастера ошибочно полагают, что, нанеся твердый, жидкий или пастообразный состав сразу на поверхность заготовки, они снижают его расход. На деле же средство в любом случае впитывается в полировочный материал, просто во втором случае это происходит дольше, а значит, затягивается и сам процесс обработки.
Технологии полировки разных типов металлов
В зависимости от физико-химических свойств материала технология полировки в каждом конкретном случае может иметь свои особенности. Большое значение имеет конфигурация поверхности. Для полировки фигурных изделий обычно используют абразивные ленты. Если работа проводится на плоскости – лучше пользоваться войлочным кругом.
При полировке плоской поверхности обработку начинают от центра. Условно разделив плоскость на несколько частей, каждую из них обрабатывают в продольном и поперечном направлении. Если заготовка имеет сферическую форму, ее обрабатывают, совершая движения по касательной. Для выбора правильной скорости и усилия можно использовать следующие эмпирические величины:
- для сталей — оптимальная скорость вращения круга должна быть от 30 до 35 м/с, а давление – от 1 до 2 МПа;
- для алюминия и его сплавов — скорость вращения должна быть от 18 до 22 м/с, а давление – от 0,1 до 0,4 МПа.
Для первичной обработки металла можно установить скорость вращения круга около 2 800 об/мин. Далее обороты нужно снижать, следя при этом за давлением на поверхность. На первом этапе превышение скорости и усилия может оказаться полезным – возрастет эффективность, однако в дальнейшем результат будет плачевным, так как при перегреве металл, скорее всего, потускнеет.
Использование полировочной пасты ГОИ для финишной обработки поверхности позволяет достичь шероховатости (Ra) в пределах 0,05–0,12 мкм. Ее расход составляет ориентировочно 100 г/м2. Опытные мастера обычно используют комбинации из разных средств для полировки. При отсутствии необходимого опыта, лучше пользоваться готовыми пастообразными составами.
