Polerowanie aluminium może być realizowane na wiele sposobów – mechanicznie, przy pomocy narzędzi ściernych i polerskich, jak i elektrochemicznie, przy pomocy prądu elektrycznego i elektrolitu.
Każda z metod ma swoje wady i zalety, jednak przy produkcji seryjnej części aluminiowych, zwłaszcza o skomplikowanych kształtach, wybór polerowania elektrochemicznego jest oczywisty.
Ten proces ma wiele zalet, które stają się jeszcze bardziej widoczne przy wytwarzaniu dużych partii części. Wśród korzyści tego procesu na pewno warto wymienić efekt końcowy, czyli uzyskanie błyszczącej powierzchni metalu, ale nie jest on najważniejszy.
Czym jest polerowanie elektrochemiczne części wykonanych ze stopów glinu i jakie są kluczowe zalety tego procesu?
Czym jest elektrochemiczne polerowanie aluminium?
Polerowanie elektrochemiczne jest procesem galwanotechnicznej obróbki powierzchniowej, podczas którego obrabiany element jest zanurzany w kąpieli elektrolitycznej i poddawany działaniu prądu elektrycznego (o odpowiednim napięciu i natężeniu) w wannie galwanicznej.
Wytworzona warstwa jest produktem reakcji użytego elektrolitu oraz polerowanego chemicznie materiału pod wpływem prądu elektrycznego. Ze względu na te cechy, proces przypomina anodowanie aluminium, jednak efekt końcowy ma inne parametry – zarówno inżynierskie jak i wizualne.
W polerowaniu elektrochemicznym aluminium najczęściej jest wykorzystywany elektrolit na
bazie kwasów siarkowego i fosforowego – o natężeniu dostosowanym do parametrów stopu,
z którego wykonana jest polerowana część.
Definicja i proces elektropolerowania
Elektropolerowanie stali czy aluminium to zaawansowany proces elektrochemicznej obróbki powierzchniowej, który polega na usuwaniu mikroskopijnej warstwy z powierzchni metalu. Wykorzystuje się do tego słaby prąd elektryczny oraz łagodne płyny elektrolityczne. Dzięki temu procesowi możliwe jest uzyskanie wyjątkowo gładkiej powierzchni metalu, co jest kluczowe w wielu zastosowaniach przemysłowych. Elektropolerowanie nie tylko wygładza mikrochropowatości, ale także znacząco poprawia parametry fizykochemiczne powierzchni metalu, takie jak odporność na korozję i tarcie. Proces ten jest szczególnie ceniony w branżach, gdzie precyzja i jakość wykończenia są na pierwszym miejscu.
Jak działa elektropolerowanie aluminium?
Elektropolerowanie aluminium to proces, który polega na zanurzeniu elementu w specjalnej kąpieli elektrolitycznej i poddaniu go działaniu prądu elektrycznego. W wyniku reakcji elektrochemicznej, z powierzchni aluminium usuwana jest mikroskopijna warstwa materiału, co prowadzi do uzyskania idealnie gładkiej powierzchni. Proces ten nie tylko poprawia estetykę aluminium, nadając mu błyszczący wygląd, ale także zwiększa jego odporność chemiczną i mechaniczną. Wytworzona warstwa ochronna jest produktem reakcji między elektrolitem a polerowanym materiałem, co sprawia, że aluminium staje się bardziej odporne na korozję i inne czynniki zewnętrzne. Dzięki elektropolerowaniu, aluminium zyskuje lepsze właściwości użytkowe, co jest niezwykle ważne w wielu gałęziach przemysłu.
Zastosowania polerowania elektrochemicznego aluminium
Z polerowania elektrochemicznego części aluminiowych korzysta wiele gałęzi przemysłu. Sam proces jest ogólnodostępny i chociaż może być przeprowadzony w domowym zaciszu (na forach czy grupach dyskusyjnych pojawia się wiele odpowiedzi na pytanie „jak elektropolerować aluminium w domu”, podobnie jak na YouTube jest wiele takich poradników), to przy obróbce większej liczby części – może być zbyt dużym wyzwaniem dla hobbystów.
Między innymi dlatego ta forma polerowania powierzchni jest jedną z często wybieranych opcji przy obróbce CNC (frezarskiej, tokarskiej, laserowej, itp.) w wyspecjalizowanych zakładach (takich jak Anodownia Części Precyzyjnych).
Wśród gałęzi przemysłu, w których ma zastosowanie elektropolerowanie aluminium, warto wymienić:
- branżę automotive – zarówno aluminiowe felgi jak i elementy konstrukcyjne czy odpowiedzialne za doprowadzenie powietrza do silnika (np. intercoolery czy rury dolotowe) są poddawane tej obróbce ze względu na kwestie wizualne oraz praktyczne (poprawa przepływu),
- elementy dekoracyjne wyposażenia domu, zwłaszcza w miejscach, które są wystawione na działanie substancji wywołujących korozję (np. w łazience czy kuchni) lub takich, w których estetyka jest najistotniejsza,
- przemysł elektroniczny – zarówno elementy dekoracyjne jak i duże komponenty obudów sprzętu (np. telewizorów czy telefonów),
- w przypadku instrumentów medycznych – elektropolerowanie jest kluczowe dla higieny i minimalizowania ryzyka gromadzenia się materiału biologicznego, w tym bakterii, co wpływa na estetykę i łatwość utrzymania czystości.
Korzyści z polerowania elektrolitycznego aluminium
Wiele osób sądzi – poniekąd słusznie – że w procesie polerowania bezdotykowego części aluminiowych chodzi głównie o efekt wizualny. Owszem, jest on najlepiej widoczny – zwłaszcza w przypadku elektrochemicznie polerowanych felg samochodowych czy detali uzupełniających wystrój wnętrz.
Jednak z perspektywy technologicznej czy użytkowej – wypolerowane w ten sposób części mają dużo więcej zalet, na które większość osób nie zwraca uwagi w codziennym korzystaniu.
Wśród korzyści polerowanego elektrolitycznie aluminium warto wymienić:
- usunięcie śladów narzędzi, bez konieczności stosowania pasty szlifierskiej do aluminium czy czaso- oraz pracochłonnego szlifowania mechanicznego,
- skrócenie czasu polerowania – uzyskanie gładkiej powierzchni zajmuje znacznie mniej czasu niż w przypadku ręcznego szlifowania,
- poprawa właściwości wizualnych – polerowane elektrochemicznie aluminium ma błyszczącą powierzchnię, która ma niewątpliwe walory estetyczne,
- znaczna poprawa odporności na korozję – podobnie jak w przypadku anodowania, elektropolerowane części aluminiowe charakteryzują się znacznie lepszą odpornością na korozję,
- ogólna poprawa odporności chemicznej – szczególnie istotna przy kontakcie z substancjami, które mogą wchodzić w reakcje z aluminium,
- zmniejszenie mikroporowatości powierzchni, a co za tym idzie zmniejszenie tarcia – dzięki temu może poprawić parametry przepływu (cieczy, gazów) lub pracy w większych układach,
- elektropolerowana powierzchnia jest łatwiejsza w czyszczeniu, dlatego ten proces często jest stosowany przy produkcji armatury łazienkowej,
- usunięcie naprężeń mechanicznych i termicznych z powierzchni części, które przekłada się na jej wyższą wytrzymałość.
Kiedy warto polerować aluminium elektrolitycznie?
Podobnie jak w przypadku obróbki CNC, zalety polerowania elektrolitycznego części aluminiowych widoczne są najlepiej przy masowej produkcji. Ogromną zaletą tego procesu jest krótki czas uzyskania idealnej powierzchni – w zależności od części wypolerowanie aluminium na wysoki połysk może to trwać od 2 do 5 minut.
Kolejnym „za” procesu polerowania aluminium w procesie elektrochemicznym jest łatwość uzyskania jednolitej gładkości całej części, nawet o skomplikowanym kształcie, a co za tym idzie: wytworzenia na niej pełnej powłoki chroniącej przed korozją.
W przypadku produkcji masowej pewnym wyzwaniem może być konieczność obróbki w specjalnie przygotowanym parku maszynowym – niedostępnym dla osób, które potrzebują oszlifować „na błysk” jedną część. Podobnie jak w przypadku obróbki CNC – w takich zastosowaniach sprawdzi się najlepiej użycie pasty polerskiej do aluminium i tradycyjnego polerowania ręcznego lub wodnym papierem ściernym.
