Электрохимическое полирование – это процесс анодного травления, в результате которого, имеющиеся на поверхности микронеровности, растворяются и поверхность сглаживается. По сравнению с другими способами полирования, электрохимическое имеет ряд преимуществ: возможность обработки недоступных для других способов мест, равномерное сглаживание металла по всей поверхности, сохраняющее конфигурацию изделий, сокращение потерь драгоценных металлов. Электрохимическое полирование происходит в ваннах с электролитом при соблюдении определенных режимов.
Состав электролита для золота следующий (в г/л):
Цианистый калий KCN ………………………………………10
Железистосинеродистый K4Fe/CN6…………………………20
Едкий калий KOH ……………………………….....................0,3
Фосфорнокислый двузамещенный натрий Na2HPO4 ……60
Изделие служит анодом, расстояние между электродами 10 см. Полирование происходит при анодной плотности тока2-10 А/дм2. Продолжительность полирования 5-10 мин., при температуре электролита 50-60 градусов Цельсия.
Для полирования серебра используется электролит следующего состава (в г/л):
Цианистое серебро AgCH……………………………35
Цианистый калий KCN ……………………………..20
Анодная плотность тока 3-5 А/дм2, рабочая температура электролита 20-25 градусов Цельсия, продолжительность процесса 2-5мин.
Если для изделий полирование процесс окончательный, то после промывки и сушки изделия подвергают гляцеванию механическим способом при помощи абразивной пасты, затем снова промывают в ультразвуковой ванне и сушат.
3. ГАЛТОВАНИЕ.
Галтование - (полирование во встряхиваемой бочке) выполнялось в прошлом следующим образом. Изделия, подлежащие полированию, помещались вместе со стальными шариками и мыльным раствором в горизонтально расположенную бочку, которую вращали затем вокруг ее продольной оси до тех пор, пока изделия не приобретали необходимый глянец. В настоящее время этот метод настолько усовершенствован, что в барабанах возможна отделка поверхности, начиная с предварительной обработки до полирования с получением зеркального блеска. Все применяемые для изготовления ювелирных украшений металлы и сплавы (в том числе и неблагородные) и даже поделочные камни могут обрабатываться этим методом. Особенно пригоден такой способ для обработки мелких деталей ювелирных украшений, которые сложно обрабатывать в ручную. При мелком производстве и при ремонте этот способ не имеет смысла, так как установка для окупаемости должна работать ежедневно, а это возможно только при серийном выпуске изделий.
Для выполнения операции галтования применяют цилиндрические, гладкие и шестигранные пластмассовые барабаны, которые легче поддерживать в чистоте, чем, например, деревянные.
Барабаны могут заполняться на 25-75% своего объема, но особенно эффективно они работают при загрузке 50%. Максимальная скорость вращения 60об/мин. При таком медленном вращении изделия поднимаются по внутренней стенке в направлении вращения и по достижении угла естественного откоса скатываются вместе с абразивными и полирующими элементами назад по наклонной поверхности насыпи в барабане, подвергаясь воздействию последних. Если же барабан будет вращаться слишком быстро, то изделия не будут скатываться, а завихряться в направлении вращения и никакого полирования происходить не будет.
Шлифующие элементы различной формы и размером 4-10мм изготавливаются из твердой керамики и используются в смеси со шлифующим средством как компонент. В процессе эксплуатации керамические частицы затупляются, поэтому их время от времени нужно заменять.
Полирующие элементы (шарики диаметром 2-4мм. и стержни) изготавливаются из закаленной стали, причем стержни и полировальные шарики применяются всегда вместе, так как только в этом случае можно добиться качественного полирования.
Для усиления полирующего воздействия материалов в качестве добавки используют моющие растворы.
В качестве примера: аммиак 25% ---------------------15
мыльная стружка---------------15
моющее средство----------------10
хлорная известь------------------8
двууглекислый натрий---------7
хлористый натрий---------------2
Для обработки предметов с незначительными углублениями и вырезами можно применять деревянные кубики, которые сначала перемешивают с тонкой шлифовальной пастой или полировальной мастикой, а затем с вместе с изделиями в соотношении 1:3 загружают в барабан, скорость вращения которого – 30об/мин.
Процесс шлифования длится 5-14 часов, затем изделия промываются и после полируются в течении 8-10 часов.
Во время процессов шлифования и полирования необходимо следить, чтобы материалы наполнителя были гладкими и не имели пор, а раствор был чистым и образовывал белую пену, иначе его необходимо заменить. Если абразивные тела не использовались долгое время, то их необходимо прогнать в барабане отдельно, без изделий.
После выполнения операции содержимое барабана выливается на сито с отверстиями такого размера, что абразивные тела при этом проваливаются, а изделия задерживаются. Изделия тщательно промывают в проточной воде, а затем просушивают в опилках.
При желании добиться особенно сильно блестящей поверхности обсохшие изделия можно еще раз загрузить в барабан с наполнителем из обрезков замши, и выполнить повторное полирование.
Наиболее благоприятные условия обработки изделий в галтовочных барабанах определяются экспериментально, при этом учитываются форма и материал абразивных тел, соотношение количества изделий и абразивных тел, вид и количество добавок, длительность обработки.
Для небольших предприятий достаточно барабана емкостью 5 литров, для промышленных необходимы барабаны емкостью 22-45 литров.
5 ВИБРООБРАБОТКА.
Виброобработка изделий это схожий с галтовкой процесс полирования в среде наполнителя, но не во вращающемся барабане, а в вибрирующем контейнере. Сущность процесса та же – поверхность сглаживается в результате взаимного трения. Но время обработки изделий в вибробарабане существенно короче, чем в галтовочном барабане 60-80мин. Процесс полирования происходит в закрытом контейнере виброустановки, куда вместе с изделиями загружают наполнитель и моющий раствор. В качестве наполнителя, который занимает 2/3 объема контейнера, используют стальные и стеклянные шарики в соотношении 2:1. Размеры стальных шариков 2-6мм., стеклянных – 4мм. Моющим раствором является раствор того же состава, что и при галтовке. Загрузка в контейнер осуществляется следующим образом: сначала загружают стальные и стеклянные шарики, затем после включения виброустановки вносятся химические компоненты и вода. Изделия загружаются только после тщательного перемешивания наполнителя с моющим составом. Такая последовательность объясняется тем, что плотность изделий из драгоценных металлов выше плотности наполнителя и в результате вибрации наполнитель будет постепенно вытесняться наверх, а изделия погружаться на дно контейнера. По окончании процессе виброобработки изделия отделяются от наполнителя, моются в проточной воде и сушатся.
Оба способа – галтовка и виброобработка имеют один и тот же существенный недостаток. В них нельзя полировать изделия сложной конфигурации, имеющие острые ребра и резкие переходы.