W wielu branżach przemysłowych samo oczyszczenie powierzchni stali nierdzewnej nie jest wystarczające. Tam, gdzie znaczenie mają wysoka czystość, gładkość powierzchni, łatwość jej mycia oraz odporność na korozję, stosuje się elektropolerowanie stali nierdzewnej.
Jest to proces elektrochemiczny, który pozwala w kontrolowany sposób usuwać bardzo cienką warstwę materiału z powierzchni wyrobu. W przeciwieństwie do obróbki mechanicznej elektropolerowanie oddziałuje również na mikroskopijne nierówności powierzchni, prowadząc do jej wygładzenia i ujednolicenia.
Na czym polega elektropolerowanie stali nierdzewnej?
Podczas elektropolerowania wyrób ze stali nierdzewnej zanurzany jest w odpowiednio dobranym elektrolicie i podłączany do układu elektrycznego jako anoda. Pod wpływem przepływu prądu następuje kontrolowane rozpuszczanie warstwy metalu.
Proces przebiega intensywniej na najbardziej wystających fragmentach powierzchni. Dzięki temu mikronierówności zostają zredukowane, a powierzchnia staje się gładsza.
Nie jest to więc powłoka nanoszona na stal ani warstwa maskująca jej niedoskonałości. Elektropolerowanie zmienia rzeczywistą strukturę geometryczną powierzchni poprzez kontrolowane usunięcie niewielkiej ilości materiału.
Co daje elektropolerowanie?
Najbardziej widocznym efektem procesu jest charakterystyczna, gładka i jednolita powierzchnia. Efekt wizualny jest jednak tylko jednym z powodów stosowania tej technologii.
Zmniejszenie mikronierówności ogranicza miejsca, w których mogą zatrzymywać się zanieczyszczenia i pozostałości procesowe. Powierzchnia staje się łatwiejsza do mycia i utrzymania w czystości.
Ma to szczególne znaczenie w instalacjach i urządzeniach wykorzystywanych w branżach, w których obowiązują wysokie wymagania dotyczące higieny procesu.
Elektropolerowanie może również poprawić właściwości powierzchni związane z odpornością korozyjną stali nierdzewnej. W trakcie prawidłowo przeprowadzonego procesu powierzchnia zostaje oczyszczona i ujednolicona, tworząc korzystne warunki do odbudowy warstwy pasywnej.
Elektropolerowanie a chropowatość powierzchni
Jednym z powodów stosowania elektropolerowania jest możliwość obniżenia chropowatości powierzchni.
Każda powierzchnia stalowa, nawet jeśli na pierwszy rzut oka wydaje się idealnie gładka, posiada mikroskopijne nierówności. Ich wielkość i charakter mogą mieć znaczenie dla sposobu eksploatacji instalacji.
Podczas elektropolerowania materiał jest intensywniej usuwany z wierzchołków mikronierówności. Profil powierzchni zostaje dzięki temu wygładzony.
W praktyce efekt zależy jednak od powierzchni wyjściowej. Elektropolerowanie nie zastąpi prawidłowego przygotowania elementu i nie usunie głębokich rys, wżerów czy poważnych wad powstałych podczas wcześniejszych etapów produkcji.
Dlatego oczekiwany poziom chropowatości powinien być określony już na etapie przygotowania technologii obróbki.
Elektropolerowanie a polerowanie mechaniczne
Obie technologie mogą prowadzić do uzyskania gładkiej powierzchni, ale odbywa się to w inny sposób.
Polerowanie mechaniczne wykorzystuje narzędzia i materiały ścierne, które fizycznie obrabiają powierzchnię. Elektropolerowanie wykorzystuje proces elektrochemiczny i usuwa materiał bez mechanicznego kontaktu narzędzia z obrabianą powierzchnią.
Ma to znaczenie szczególnie w przypadku elementów o skomplikowanej geometrii oraz wyrobów przeznaczonych do zastosowań wymagających wysokiego poziomu czystości.
W praktyce obie technologie mogą się również uzupełniać. Odpowiednie przygotowanie mechaniczne powierzchni przed elektropolerowaniem pozwala uzyskać lepszy i bardziej przewidywalny efekt końcowy.
Gdzie stosuje się elektropolerowanie stali nierdzewnej?
Technologia znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie właściwości powierzchni mają bezpośredni wpływ na funkcjonowanie urządzenia lub instalacji.
Elektropolerowanie stosuje się między innymi w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, kosmetycznym i chemicznym. Obróbce mogą być poddawane elementy instalacji procesowych, zbiorniki, rurociągi, armatura oraz różnego rodzaju komponenty i części maszyn.
W takich zastosowaniach istotna jest nie tylko odporność samego materiału, lecz również możliwość skutecznego czyszczenia powierzchni i ograniczenia miejsc, w których mogą gromadzić się zanieczyszczenia.
Czy każdy element ze stali nierdzewnej można elektropolerować?
Możliwość przeprowadzenia procesu zależy między innymi od gatunku stali, wymiarów elementu, jego geometrii, stanu powierzchni oraz oczekiwanego efektu końcowego.
Znaczenie ma również sposób wykonania wyrobu. Spawanie, szlifowanie, wcześniejsze polerowanie oraz inne operacje technologiczne wpływają na stan powierzchni przed elektropolerowaniem.
Dlatego przed rozpoczęciem procesu należy ocenić wyrób i dobrać technologię do konkretnego zastosowania. Szczególnie istotne jest to wtedy, gdy wymagany jest określony poziom chropowatości powierzchni.
Dlaczego kontrola procesu jest tak ważna?
Efekt elektropolerowania zależy od wielu wzajemnie powiązanych parametrów. Znaczenie mają między innymi skład i stan elektrolitu, temperatura, natężenie i gęstość prądu, czas procesu, geometria wyrobu oraz jego rozmieszczenie w kąpieli.
Nieprawidłowo dobrane parametry mogą spowodować, że powierzchnia nie zostanie obrobiona równomiernie lub uzyskany efekt będzie inny od oczekiwanego.
Dlatego elektropolerowanie nie powinno być traktowane wyłącznie jako sposób na uzyskanie błyszczącej powierzchni. Jest to kontrolowany proces technologiczny, którego zadaniem jest uzyskanie określonych właściwości powierzchni stali nierdzewnej.
Elektropolerowanie jako element kompleksowej obróbki stali nierdzewnej
W zależności od stanu wyrobu elektropolerowanie może być jednym z etapów całego procesu przygotowania powierzchni. Element może wcześniej wymagać między innymi odtłuszczania, czyszczenia, trawienia lub odpowiedniego przygotowania mechanicznego.
Dobór poszczególnych etapów powinien wynikać ze stanu powierzchni oraz efektu, jaki ma zostać osiągnięty.
Prawidłowo przeprowadzone elektropolerowanie pozwala uzyskać powierzchnię o mniejszej chropowatości, łatwiejszą do utrzymania w czystości i odpowiednio przygotowaną do pracy w wymagających warunkach.
W TELOX dobieramy sposób przygotowania i elektropolerowania stali nierdzewnej do rodzaju wyrobu oraz wymagań dotyczących powierzchni. Dzięki temu proces może być dostosowany zarówno do pojedynczych elementów, jak i powtarzalnych serii produkcyjnych.