Các phương pháp đánh bóng kim loại

1 Đánh bóng quay 1.1 Đáng bóng quay là gì? Đánh bóng quay là công nghệ quay bóng dùng để xử lý bề mặt trước khi mạ những chi tiết nhỏ. Tiến hành quay bóng bằng cách cho những chi tiết nhỏ cần xử lý cùng với hạt mài, nước, chất hóa học (kiềm hoặc axit) vào trong thùng quay chuyên dùng, trong quá trình quay bóng sinh ra sự ma sát giữa hạt mài và chi tiết, giữa các chi tiết với nhau, do đó có thể tẩy dầu, tẩy gỉ, góc cạnh bị mài tròn làm giảm độ thô bề mặt, thay thế mài bóng và đánh bóng. Hiệu quả quay bóng có quan hệ với hình dạng, kích thước, tốc độ quay của thùng, hạt mài, tinh chất dung dịch, nguyên liệu và hình dáng sản phẩm.

Các phương pháp đánh bóng kim loại 1/ Đánh bóng quay 1.1/ Đáng bóng quay gì? Đánh bóng quay cơng nghệ quay bóng dùng để xử lý bề mặt trước mạ chi tiết nhỏ Tiến hành quay bóng cách cho chi tiết nhỏ cần xử lý với hạt mài, nước, chất hóa học (kiềm axit) vào thùng quay chuyên dùng, q trình quay bóng sinh ma sát hạt mài chi tiết, chi tiết với nhau, tẩy dầu, tẩy gỉ, góc cạnh bị mài tròn làm giảm độ thơ bề mặt, thay mài bóng đánh bóng Hiệu quay bóng có quan hệ với hình dạng, kích thước, tốc độ quay thùng, hạt mài, tinh chất dung dịch, ngun liệu hình dáng sản phẩm 1.2/ Máy móc dụng cụ thùng quay Thùng quay hờ dạng nghiêng Thùng quay có nhiều cạnh, lực cắt gọt thấp, dùng dể quay bóng nhẹ Có cho mùn cưa chất hút nước quay với chi tiết, có tác dụng làm khơ Thùng quay kín nằm ngang Thùng quay có cạnh cạnh Cho chi tiết hỗn hợp mài vào, đậy nắp kín, tiến hành quay bóng Thùng quay loại loại dùng rộng rãi Thùng quay ngập nằm ngang Cấu tạo thùng quay giống mạ quay, chi khác khơng có dần điện Khi quay, chất bẩn, mùn kim loại lớp ơxit… từ lỗ thùng quay, làm chi tiết, làm giảm lượng nước rửa sau quay Đường kính cùa hai loại thùng quay nằm ngang 300 – 600 mm 1.3/ Thông số kỹ thuật Tham sơ quay bóng bao gồm lượng trọng tài, tốc độ quay thời gian quay, chọn theo điều kiện sau đây: Lượng trọng tải Lượng trọng tải chi tiết chiếm 30% – 75% thể tích thùng quay Nếu lượng trọng tái cao quay bóng, chuyển dộng chi tiết với chi tiết chi tiết với hạt mài nhỏ, tác dụng quay bóng giảm, cần kéo dài thời gian quay bóng Nếu lượng trọng tài va chạm chi tiết nghiêm trọng, bể mặt thỏ Tốc độ thùng quay Tốc độ thùng quay tỷ lệ thuận với lượng mài cắt, tốc độ quay đạt đến giá trị định, lượng mài cắt giảm xuống Tốc độ thùng quay nên khống chế khoảng 20 – 45 vòng/phút Tốc độ thấp, lượng mài cắt thấp Tốc độ cao va chạm chi tiết nghiêm trọng, bề mặt thỏ Dung dịch quay bóng Để đạt bề mặt bóng, đặc biệt chỗ lõm quay bóng cho vào hạt mài Khi bể mặt chi tiết có dầu mỡ, cho thêm chất Na:CO,, xà phòng, bột giặt, chất tẩy rửa kim loại chất nhũ hóa… Nếu bề mặt gi cho thêm H:S04 loãng HC1 loãng Pha chế dung dịch quay bóng kim loại khác xem bảng 1-11,1-12 2/ Đánh bóng rung 2.1/ Đánh bóng rung gì? Đánh bóng rung phương pháp đánh bóng phái triển trẽn sớ đánh bóng thùng quay Khi đánh bóng rung, chi tiết dưa vào thùng dạng ống lò xo thùng dạng hình bát, nhừ có dộng rung làm cho thùng Rung động trái, phải, lên, xuống, thực việc đánh bóng ma sát hạt mài chi tiết Chất lượng đánh bóng rung định tần số rung biên độ rung Hiệu đánh bóng rung cao nhiều so với quay bóng, đánh bóng rung gia cơng chi tiết có kích thước lớn Có thê kiếm tra chất lượng bề mặt q trình gia cơng 2.2/ Máy móc dụng cụ Máy rung hình ống Máy rung hình ống có loại xem hình I I – Dạng hình ống chữ U (hình l.l a) cải tiến thành dạng hình cầu (hình ì.l b) dạng hình cầu thảng góc đ đê’ tránh tượng hồi lưu chi tiết làm việc, hình thành chuyển động đều, hiệu đánh bóng tốt Máy rung hình bát Cấu tạo máy rung hình bát xem hình l Thùng rung đặt lò xo nhờ tải trọng lệch ví trí, lắp trục thảng góc thùng mà truyền chuyển động rung cho thùng, làm cho chi tiết hỗn hợp mài thùng chuyển động theo hình xoắn ốc So sánh với máy rung hình ống, tác dụng rung máy rung hình bát tốt hơn, tạo bề mặt bóng, suất thấp Khi thùng lắp thêm máng chứa phơi lưới sàng (hình 1.2b) Sau chu kỳ đánh bóng rung, hạt mài chuyển đến máng chứa phôi đưa đến lưới sàng, chi tiết tách khỏi hỗn hợp mài 2.3/ Thông số kỹ thuật Hai nhân tố quan trọng đánh bóng rung tần suất rung biên độ rung Tần suất rung thông thường 20 – 30 Hz, biên độ rung – ram Đánh bóng rung khơng thích hợp với chi tiết gia cơng xác bề mặt q thơ 3/ Chất xúc tác cho q trình đáng bóng trung đánh bóng quay 3.1/ Hỗ hợp hạt mài Đánh bóng quay đánh bóng rung thường gia công ướt Hỗn hợp mài bao gồm: hạt mài, chất hóa học nước Khi gia cơng chi dùng loại hạt mài Hạt mài có loại sau: Hạt mài thiên nhiên: Hạt mài thiên nhiên dùng nhiều cacborundun (hỗn hợp ôxit Al Fe Si Ti …) có độ cứng cao độ cát gọt lớn Ngồi ra, có hạt mài thiên nhiên khác đá, vôi cát … Những loại dễ vỡ, thời gian sử dụng ngắn, dễ bịt lỗ, không sử dụng nhiều Hạt mài nung kết: Thành phần yếu gồm có Al:0, SiC, độ cát gọt tốt so với hạt mài thiên nhiên, độ bóng cao Hạt mài tạo hình: Hạt mài có kim loại, loại hạt mài sứ tạo hình nung kết, loại khác hạt mài nhựa tạo hình Hình dạng chúng hình tròn, hình tam giác, hình trụ tròn … Mỗi dạng hạt mài có nhiều quy cách to nhỏ khác So với hạt mài nung kết, hạt mài dính kết có độ cứng thấp, chịu mài mòn kém, có bé mặt phảng, lượng mài mòn góc cạnh Hạt mài thép: Hạt mài bi thép sản phầm tạo hình, khó vỡ, độ bóng cao Hạt mài động thực vật: Hạt mài bi gỗ sản phẩm tạo hình, vụn vài, vụn da …, mài khơ ướt Cơng đoạn giai đoạn cuối qua giai đoạn đánh bóng, phối hợp hạt mài với giai đoạn trước 3.2/ Chất hóa học Chất hóa học chất trung tính, axit kiềm yếu Khi đánh bóng ướt chất có tác dụng sau: • Làm bề mặt hạt mài chi tiết • Làm trơn bé mặt hạt mài chi tiết hạt mài khơng kết dính • Khi chất hóa học có tác dụng thụ động hóa chi tiết hạt mài không bị gỉ 3.3/ Lựa chọn chất xúc tác Chọn hạt mài • Do ngun liệu, hình dáng chất lượng độ bóng sản phẩm mà chọn kích thước, hình dáng loại hạt mài Những chi tiết kim loại dùng hạt mài cứng, chi tiết dẻo dùng hỗn hợp mài cứng hạt mài động thực vật Những chi tiết yêu cầu chất lượng cao dùng hạt mài tròn bóng Những chi tiết có hình dáng phức tạp dùng số hỗn hợp mài kích thước khác Những chi tiết có lỗ khơng dùng hạt mài có kích thước gần với lỗ để phòng bịt kín lỗ • Tỷ lệ hạt mài: Chi tiết (theo thể tích) có tác dụng quan trọng đến chất lượng bề mặt suất lao động Nếu tỷ lệ thấp, chất lượng đánh bóng bế mặt không tốt tỷ lộ cao suất thấp • Chọn tỷ lệ hạt mài: Chi tiết (theo thể tích) đánh bóng rung đánh bóng quay xem bảng – Chú ý: Xem bảng – tìm tỷ lệ đơn nhân tố ngun liệu, hình dáng … sau cộng vào tỷ lệ hạt mài chi tiết theo yêu cầu Ví dụ: Chi tiết thép, hình dáng lương đối phức tạp, độ bóng bề mật cao, mạ láp ráp, trọng lượng chi tiết 50g, tra bảng – ta được: + + + Ĩ + 2+ = 11 Có nghĩa tỷ lệ thể tích hạt mài với chi tiết 11, có khó khăn tăng tỷ lệ Chọn chất hóa học • Chọn chất hóa học khơng cần chật chẽ Những chi tiết sắt thép có dùng H2S04 20 ml/1 chất hoạt động bề mặt thích hợp • Những chi tiết hợp kim đồng có gỉ dùng dung dịch hLS04 10 ml/1, KNO-Ị NaNO, có hàm lượng l – g/1 với chất hoạt động bể mặt thích hợp • Những chi tiết sắt thép, đồng hợp kim đồng khác dùng dung dịch trung tính kiềm yếu, có chất hoạt động bề mặt thích hợp • Những chi tiết hợp kim kẽm đúc dùng dung dịch axit yếu NaHS04 10 – 40 g/1, Na2Cr207 – 15 g/1, pH = – l ,6 • Lượng cho chất hoá học vừa ngập chi tiết hạt mài làm tiêu chuẩn 4/ Đánh bóng kim loại hóa học Đánh bóng hóa học tiến hành đưa sản phẩm vào dung dịch thích hợp, dùng phương pháp hố học dè’ đánh bóng bề mặt kim loại Đánh bóng hóa học khơng cần nguồn điện giá treo Có thể đánh bóng sản phẩm phức tạp, hiệu cao Nhược điểm đánh bóng hóa học thời gian sử dụng ngắn, điều chỉnh dung dịch khó khăn, có nhiều khí độc hại, khó khống chế chất lượng đánh bóng Đánh bóng hóa học dùng để gia cơng sản phẩm kim loại trang trí 4.1/ Đánh bóng hoc học sắt thép Thành phần dung dịch chế độ cơng nghệ đánh bóng hóa học sắt thép thường xem bảng – l Chú ý: • Pha chế 1: Đánh bóng thép cacbon thấp • Pha chế 2: Đánh bóng thép cacbon trung bình thấp • Pha chế 3, 4: Đánh bóng thép cacbon cao I I PO4 (P;05 72 – 75%), điểu chế cách đun nóng H ;P()4 cho nước, cho PẠ • Pha chế 5: • Pha chê 6: Đánh bóng thép cacbon trung bình thép hợp kim thấp… Đánh bóng thép cacbon hàm lương cacbon < 0,5 % 4.2/ Đánh bóng hóa học hợp kim đồng Đánh bóng hóa học đồng hợp kim đồng xem bảng 4-2 Chú ý: Chất lượng đánh bóng hóa học dung dịch khơng có H3PO4 khơng tốt dung dịch đánh bóng hố học có H3PO4, giá thành thấp, chủ yếu để đánh bóng bề mặt sản phẩm qua đánh bóng khí Dung dịch đánh bóng hóa học có H3PO4 sinh nhiều chất độc hại, có độ bóng cao đánh bóng khí Sau đánh bóng hóa học nhơm hợp kim nhơm, bề mạt dễ bị ăn mòn, biến màu, tiến hành thụ động hóa dung dịch HNO3 520 – 850 g/1 nhiệt độ thường, thời gian 10-30 giây 4.3/ Đánh bóng hóa học kẽm, cacđimi, niken Thành phần chế độ cơng nghệ đánh bóng hóa học kẽm, cacđimi, niken xem bảng 4-5 4.4/ Đánh bóng hóa học thép khơng gỉ Đánh bóng thép khơng gỉ xem bảng 4-6 5/ Đánh bóng điện hóa Đánh bóng điện hóa q trình đánh bóng chi tiết anơt, dung dịch đặc biệt, bề mặt phẳng phảng bóng đẹp Đánh bóng điện hóa dùng để chuẩn bị bể mặt trước mạ, gia cơng tinh lóp mạ gia cơng kim loại loại độc lập Khi đánh bóng điện hóa, chi tiết kim loại anơt catơt chi thép khơng gỉ … Khi có điện, bề mặt kim loại hình thành màng đính, điện trở cao, bể mặt chỗ lồi, mật độ dòng điện lớn, kim loại hòa tan nhanh, chỗ lõm mật độ dòng điện nhỏ, kim loại hòa tan chậm Do đó, bề mặt chỗ lồi hòa tan nhanh, chỗ lõm hòa tan chậm, bổ mặt kim loại phẳng Đánh bóng điện hóa nâng cao hệ số phản quang bề mặt, dùng để gia cơng tinh chi tiết kim loại… Đánh bóng điện hóa dùng để đánh bóng thép kết cấu, thép không gỉ niken – crôm, đồng hợp kim đồng, nhôm hợp kim nhôm, niken, hợp kim niken… 5.1/ Đánh bóng điện hóa sắt thép Đánh bóng thép cacbon thép hợp kim thấp, thường dùng dung dịch H,P04 – CrOJt catơt chì, điện 12V Đánh bóng thép khơng gí thường dùng dung dịch H,PO4 – H2SO4 Dung dịch đánh bóng pha, phải tiến hành xử lý điện phân, diện tích catơt lớn lần diện tích anơt, để phận ion Cr+6 khử thành ion Cr+\ mật độ dòng điện anơt thường dùng 30 – 40 A/dnr, với điện lượng – A giờ/l Sau xử lý điện phân, đánh bóng điện hóa Trong q trình điện phân, hòa tan sắt làm cho dung dịch khơng ngừng tích lũy sắt, độ bóng kim loại giảm xuống Khi hàm lượng sắt (tính theo Fe^O,) đạt đến 7% – 8%, cần phải thay dung dịch Nếu nồng độ Cr+;* vượt 2% (tính theo Cr303), chất lượng đánh bóng giảm xuống Có thê’ xứ lý cách điện phân với diện tích anơt lớn, anơt grit, catơt tốt cách ly ống sứ Sau điện phân, loại bỏ hợp chất crơm hóa trị ba vùng catơt Thành phần chế độ cơng nghệ đánh bóng thép cacbon, thép hợp kim, thép không gỉ xem bảng 47 5.2/ Đánh bóng điện hóa đồng hợp kim đồng – Đánh bóng điện hóa đồng hợp kim đồng thường dùng dung dịch đánh bóng H,P04 Dung dịch pha cần phải tiến hành điện phân, để dung dịch có ion đồng, nâng cao hiệu đánh bóng Để nâng cao độ bền chống gỉ, tiến hành thụ động hoá dung dịch KiCrXT 10% thời gian I phút dung dịch C6H5N? 2,5%, thời gian phút Thành phần chế độ cóng nghệ dánh bóng diện hóa hợp kim đồng xem bảng 4-8 Dung dịch pha cán tiến hành diện phán, đánh bóng điện phân, catơt dùng và; chịu axit bao lại thường xuyên xoa rửa bột đồng catôt, đổ tránh nhiễm bẩn dung dịch 5.3/ Đánh bóng nhơm hợp kim nhơm Đánh bóng nhổm hợp kim nhôm thường dùng dung dịch axit, nhôm tinh khiết nhơm hợp kim magie, cần đánh bóng dung dịch tính kiềm Đánh bóng dung dịch axit tốc độ hòa tan nhanh, hiệu đánh bóng tốt Sau đánh bóng điện hóa, trẽn bề mặt hình thành lớp màng oxi hóa có tính chống gỉ Trong trình sử dụng, hàm lượng Cr+3 dần tăng cao, có thê xử lý điện phân để ơxi hóa Cr3 thành Cr+6 Khi hàm lượng nhơm dung dịch vượt 5%, cần phải thay phán tồn dung dịch Dung dịch cẩn khơng có ion clo hàm lượng thấp hôm 80 mg/1, khơng sinh điểm gỉ Dung dịch đánh bóng tính kiềm, có mật độ dòng điện thấp, tốc độ ăn mòn kim loại ít, chủ yếu để nâng cao độ bóng nhơm sau đánh bóng điện hóa Sau đánh bóng, bề mặt dễ hình thành lớp màng ơxi hóa bán suốt => Vì sau đánh bóng cần phải khử màng dung dịch H,P04 CrOj, thành phần dung dịch CrO, 10g/l, H3PO4 30 ml/1 Thành phần chế độ cơng nghệ đánh bóng điện hóa nhơm hợp kim nhôm xem bảng 4-9 ... dung dịch quay bóng kim loại khác xem bảng 1-11,1-12 2/ Đánh bóng rung 2.1/ Đánh bóng rung gì? Đánh bóng rung phương pháp đánh bóng phái triển trẽn sớ đánh bóng thùng quay Khi đánh bóng rung, chi... tiết kim loại Đánh bóng điện hóa dùng để đánh bóng thép kết cấu, thép không gỉ niken – crôm, đồng hợp kim đồng, nhôm hợp kim nhôm, niken, hợp kim niken… 5.1/ Đánh bóng điện hóa sắt thép Đánh bóng. .. thích hợp, dùng phương pháp hố học dè’ đánh bóng bề mặt kim loại Đánh bóng hóa học khơng cần nguồn điện giá treo Có thể đánh bóng sản phẩm phức tạp, hiệu cao Nhược điểm đánh bóng hóa học thời