전해연마 기술: 초평활 금속 마감을 위한 원리와 응용

전해연마는 연마할 공작물을 양극으로, 불용성 금속을 음극으로 하여 전해조에 동시에 담근 후 직류 이온화 반응을 통해 선택적 양극 용해를 일으켜 공작물 표면의 미세한 버를 제거하고 광도를 높입니다. 전해연마는 표면 거칠기가 작은 금속 제품 및 부품 연마에 주로 사용되며, 거울, 스테인리스 식기, 장식품, 주사바늘, 스프링, 블레이드, 스테인리스 파이프 등이 있습니다. 또한 특정 금형(베이클라이트 금형, 유리 금형 등) 및 금상 연마 시편의 연마에도 사용할 수 있습니다.

원리

이론적으로는 공작물에서 분리된 금속 이온과 연마액의 인산이 인산염 피막을 형성하여 공작물 표면에 흡착됩니다. 이러한 점막은 돌출부에서 얇고 오목부에서 두껍습니다. 돌출부에서 전류 밀도가 높기 때문에 빠르게 용해됩니다. 점막의 흐름에 따라 요철이 지속적으로 변화하며 거친 표면이 점차 평탄해집니다.

공작물은 직류 전원의 양극에 연결되어 양극이 됩니다. 전해질 부식에 강한 납, 스테인리스강 등 도전성 재료를 음극으로 하고 직류 전원의 음극에 연결합니다. 두 전극은 전해질(주로 황산과 인산을 기본 성분로 함)에 일정한 거리에서 담급니다. 일정한 온도, 전압, 전류 밀도(일반적으로 1A/cm² 미만) 하에서 공작물 표면의 미세 돌출부가 우선 용해되어 일정 시간(일반적으로 수십 초~수 분) 통전 후 매끄럽고 밝은 표면이 됩니다.

특징

전해연마의 특징은 다음과 같습니다:

① 연마 표면에 변질층이 생성되지 않으며, 추가 응력이 없고 원래 응력층을 제거하거나 감소시킬 수 있습니다.

② 기계적 연마가 어려운 경질 재료, 연질 재료, 박벽, 복잡하고 작은 부품 및 제품을 가공할 수 있습니다.

③ 연마 시간이 짧고 여러 개를 동시에 연마할 수 있어 생산 효율이 높습니다.

④ 전해연마로 달성 가능한 표면 거칠기는 원래 표면 거칠기와 관련이 있으며, 일반적으로 2단계 향상시킬 수 있습니다. 그러나 전해액의 범용성이 낮고 수명이 짧으며 부식성이 강해 전해연마의 적용 범위가 제한됩니다.

장단점

장점

1: 내부와 외부 색상이 일관되며 광택이 오래 지속됩니다. 기계적 연마로 연마할 수 없는 오목한 부분도 평탄화할 수 있습니다.

2: 생산 효율이 높고 비용이 저렴합니다. 대량 샘플 제작 가능.

3: 공작물 표면의 내식성을 높여주며 모든 스테인리스강 소재에 적용 가능.

단점

1: 전해연마 품질은 전해액 사양, 전류, 전압과 관련이 있습니다. 다양한 연마 파라미터를 탐색해야 하며 전해연마에 영향을 미치는 파라미터가 많아 올바른 파라미터를 찾기 어렵습니다.

2: 주철, 개재물 등이 포함된 시료는 좋은 결과를 얻기 어렵습니다.

3: 전해질 구성이 복잡하므로 안전 조작에 주의해야 합니다.