Полировка нержавеющей стали – методы и их отличия + видео

Что собой представляет бытовая нержавеющая сталь?

Данный материал является сплавом железа с углеродом. В его состав также входят другие специальные элементы, которые могут отличаться в зависимости от качества стали. Чаще всего в нержавейке используется хром, который придает внешнему виду материала блеска.

Изделия из такого материала являются одними из самых прочных и имеют расширенный срок эксплуатации за счет устойчивости к внешним раздражителям. Их особенностью является зеркальная поверхность, которая требует дополнительного ухода.

Содержание хрома в металле обеспечивает появление оксидной пленки, защищающей материал от коррозии. Влажный воздух и многие другие факторы со временем влияют на состояние сплава, из-за чего на нем появляется налет.

Если вы заметили признаки коррозии, необходимо сразу же принять меры в виде полировки металла.
В случае если на поверхности изделий появляются царапины, их также нужно ликвидировать, так как через щели в структуру изделия попадает влага, что приведет к коррозии.

К каким изменениям приводит полирование?

Полировка – финишная стадия при изготовлении различных изделий. Заключается этот процесс в оплавлении поверхностного слоя толщиной 0,01–0,03 мм. В результате устраняются все мелкие дефекты (микротрещины, царапины, раковины и т. д.). Поверхность получается идеально гладкой и отражает свет. Подобный эффект достигается благодаря тому, что глубина неровностей менее длины волны видимого света.

Полировка различных изделий
Полировка различных изделий

Добиться зеркальной поверхности металла можно и другими способами, например, хонингованием. Но они обычно требуют специального оборудования, материалов и знаний. Поэтому их применение оправдано только когда необходимо обеспечить заданную точность. С полированием все намного проще. Для этой операции используются довольно простые станки, а полировальный инструмент можно сделать даже в домашних условиях. Отлично проявили себя войлок, кожа, мягкая ткань. На рынке и в магазинах продаются специальные пасты, сделанные на основе окиси хрома, трепела или крокуса. Эти материалы используются для механического метода, но существуют еще и химические способы обработки поверхности в специальных растворах.

Зеркальная поверхность металла
Зеркальная поверхность металла

Правильно подготовить изделие очень важно. На поверхности не допускается наличие различных дефектов, поэтому перед полированием следует стадия шлифования (снятие более толстого слоя). Чтобы найти скрытые изъяны, полирование начинается с наиболее «слабых» участков. Например, в сварных конструкциях это швы, где чаще всего обнаруживаются микротрещины или раковины. Полировку нержавеющей стали, впрочем, как и иных материалов, делают в несколько подходов, каждый раз подбирая рабочий материал меньшей зернистости. Причем желательно свести количество операций к минимуму.

Способы полировки нержавеющей стали

Существует несколько технологий полирования нержавейки, среди которых самые распространенные — это механическая, химическая и их разновидности. Механическая используется при восстановлении зеркальности нержавеющей стали непосредственно на местах, а также при цеховом ремонте и обработке небольших партий изделий. При поточной обработке деталей из нержавейки на промышленных предприятиях, как правило, применяется метод электрополирования в химических растворах. Довести до блеска нержавейку можно и в домашних условиях доступными каждому способами и средствами.

При небольших повреждениях или окислении поверхность изделия из нержавеющей стали легко доводится до блеска с помощью полировальной пасты или реагентов для химической полировки. Если же царапины и выбоины на нержавейке имеют значительный размер, то вначале необходимо выполнить механическую шлифовку.

Механическая полировка нержавейки

Механическая полировка

При механической полировке нержавеющей стали производится срезание микровыступов металла с помощью абразивных зерен. В качестве инструмента в этом случае выступают круги, диски, валики и ленты, а в роли абразивных материалов выступают полировочные пасты и суспензии. В состав некоторых из них добавляют химические компоненты, которые вместе с абразивом воздействуют на микронеровности. Такой вид обработки называется химико-механической полировкой нержавеющей стали.

Не пропустите:  Шлифовка бетона болгаркой: как сделать своими руками

После механообработки или прокатки на поверхности изделий из нержавеющей стали остаются продольные полосы и канавки. Эти неровности в самом лучшем случае имеют 6–7 класс шероховатости, поэтому шлифовка нержавейки до 8–10 класса является обязательным условием подготовки к операции полирования, т. к. этому виду обработки соответствуют 11–14 классы.

Механическая полировка нержавейки может выполняться вручную, без применения приводного инструмента и специальных приспособлений. Такая обработка наиболее распространена в быту и при небольших объемах ремонтно-восстановительных работ. На производственных предприятиях для полирования нержавеющей стали используют следующие виды производственного оборудования:

  • ручной электро- и пневмоинструмент;
  • полировальные станки;
  • барабанные и вибрационные аппараты;
  • магнитно-абразивные установки.

Механическая полировка

Самые распространенные абразивные материалы для полировки нержавеющей стали — это различные жидкие полироли, суспензии и пасты, которые позволяют добиться наилучших результатов по шероховатости. У большинства из них основой являются технические масла, жиры и вещества типа парафина и стеарина, которые приходится удалять с поверхности нержавейки с помощью органических растворителей.

Механическая обработка

Полировку нержавеющей стали проводят при помощи материала, представленного зернами из абразивного материала. При обработке применяют круг, диск, валик, либо ленту. В качестве абразива выступает различные пасты, растворы и суспензии для полировки. Материал может содержать в составе вещества, которые в комплексе с зернами абразива удаляют неровности на металлических поверхностях. Данный тип обработки называют механическим.

В результате механических воздействий на поверхность металла образуются канавки и полосы с шероховатостью до 7 класса. При этом необходима дополнительная доработка нержавейки до 10 класса при помощи шлифовки.

Доработка нержавейки может производиться в быту без использования специальных приспособлений и инструментов. Данный вид полировки распространен в частных мастерских и гаражах. В условиях промышленных предприятий применяют следующие виды инструмента:

  • ручные приспособления с электрическим и пневматическим приводом;
  • станки для полировки и шлифовки;
  • барабанные и вибрационные агрегаты;
  • установки для обработки при помощи магнитного абразива.

Для чистового шлифования применяются абразивные материалы:

  • жидкую полироль;
  • пасту;
  • суспензию.

В качестве основы в них содержатся минеральные масла, парафиновые и стеариновые добавки, их необходимо удалять после обработки при помощи растворителей.

Шлифовка с механическим полированием

После повреждающей обработки металла (резки, сварки, сверления, чистки жесткими роторными щетками, ударов), образуются дефекты различной величины:

  • царапины, вмятины;
  • швы, наплывы, раковины;
  • сколы;
  • трещины;
  • заусенцы.

Эти разрушения поверхности снижают стойкость к износу, отражающую способность, противодействие сложным нагрузкам. Для устранения шероховатостей, придания блеска такому твердому материалу, каким является нержавейка, придется выполнить 4 – 5 операций. С помощью электрической шлифмашины и сменных абразивных кругов проводится шлифование. Войлочным/фетровым кругом, после грубой чистки, начинают полировать изделие. Удобство обработки сложных деталей из нержавеющей стали дает бесконечная лента.

При грубом шлифовании нержавеющей стали зернистость абразива 30-40, чистовая обработка 16 – 25, полирование микропорошками с зернистостью М7 – М14, доведение до состояния зеркала – промышленные готовые составы (полироли).

Механическое воздействие мягкого круга с нанесенной пастой снимает очень незначительное количество металла. Глянцевое выравнивание происходит за счет перераспределения структуры верхнего слоя нержавейки, а не срезания его. Под воздействием воздуха, активных компонентов пасты, нагрева от трения разрушаются старые окисные пленки и, тут же, при остывании, создаются новые.

После механического полирования не создается идеальной гладкости и, соответственно, блеска в неудобных для доступа местах. В таком случае заканчивают полировать вручную. Наведение на нержавеющей стали зеркального глянца руками – операция трудоемкая, долговременная, но выполнимая. Начинают создание зеркала шлифовкой пастами, заканчивают жидкими полиролями.
Механический способ полировки нержавейки

Механический способ полировки нержавейки

Подвергать процессу необходимо всю видимую плоскость – частичная местная обработка будет заметна. Устранить видимые различия применением полироля не получиться.

Электрохимический способ

В основе технологии электрохимической полировки (ЭХП) нержавеющей стали лежит процесс движения ионов металла от анода к катоду. В общем виде такая установка состоит из металлической ванны с электролитом, подключенной к отрицательному полюсу источника постоянного тока (катоду). В нее погружается изделие из нержавеющей стали, на которое подается положительный потенциал, т. е. оно является анодом. При пропускании через электролит постоянного тока с поверхности нержавейки начинается отрыв положительных ионов металла. В большей степени это происходит с вершин микровыступов, которые таким образом сглаживаются (см. рис. ниже). Глубина удаления металла при такой химической полировке нержавеющей стали в электролите регулируется величиной тока и продолжительностью процесса.

Не пропустите:  Рейсмусовый станок: назначение, устройство, типы, как выбрать

Электрохимический способ

ЭХП позволяет обрабатывать любые труднодоступные полости и сложные фигурные элементы со снятием одинакового слоя металла по всей поверхности изделия. Установки, на которых выполняется химическая электрополировка нержавейки, работают при температуре электролита 70÷90 °C и плотности токов от 0.3 до 0.5 А/см². В качестве электролитов в них используют растворы на основе смеси неорганических кислот. По этой причине ЭХП иногда путают с химическим травлением металлов и даже упоминают в статьях о них азотную кислоту, хотя основные компоненты электролита для нержавеющей стали — это ортофосфорная и серная кислоты.

Химический способ

Небольшие детали из нержавейки обрабатывают методом, который не требует большого приложения физических усилий и нескольких часов работы. Использовать круги может быть просто неудобно. Погрузить очищенную заготовку в ванну со строго дозированными реагентами, разведенными до нужной концентрации дистиллированной водой. За достаточный интервал времени, под воздействием едких реактивов, все контактирующие с жидкой активной средой шероховатости стали устраняются. Глубокие царапины, следы сварки предварительно сначала выравнивают наждачными кругами, после заглаживают мягкими кругами с пастой нужной зернистости (ГОИ). Иначе все крупные изъяны тоже отполируются с сохранением формы.

Для правильного выбора компонентов, их концентрации в водной массе, желательно знать марку нержавейки :

  1. Марку Х18Н9Т погружают в следующий состав: кислоты: 230 мл серной, 40 мл азотной, 70 мл соляной. На 1 л раствора добавляют краситель кислотный черный — 6 г, столярный клей — 10 г, хлористый натрий — 6 г. Выдерживается температура жидкости 65-70 °С, время 5÷30 мин.

Другие варианты:

  1. Кислоты в соотношении к полному объему: азотная 4÷5%, ортофосфорная 20÷30%, соляная 3÷4%, метилоранж — 1÷1.5%, в водном растворе с температурой 18÷25 °С, Ориентировочное время выдержки 5÷ 10 мин.
  2. На литр состава количество кислот: серная 230 г, соляная 660 г, кислотного красителя оранжевого– 25 г. Выдержать температуру 70÷75 °С, время 2÷3 мин.

Для полноты реакции во всех точках и удаления образующихся продуктов, жидкость в емкости непрерывно перемешивают. Можно шевелить стальную деталь.

Компоненты агрессивны. Обеспечить защиту кожных покровов рук, лица, глаз, органов дыхания.

Химическое выравнивание линии внешней границы нержавейки (полировка) происходит потому, что интенсивнее реакция идет на выступах профиля. Для предотвращения скопления продуктов взаимодействия во впадинах, углублениях, углах, принудительно создают движение жидкости. После смывания химических реактивов натирают салфеткой с небольшим количеством состава — полироля.

Электролитно-плазменное полирование

Электролитно-плазменное полирование (ЭПП) нержавеющей стали также основано на процессе перемещения положительных ионов металла от анода к катоду. Но в этом случае используется другое физическое явление — образование вокруг анода (изделия из нержавеющей стали) парогазовой плазменной рубашки, в которой и происходит процесс выравнивания микровыступов на ее поверхности. Электролитно-плазменные установки функционируют на постоянном токе напряжением до 400 В и с температурой электролита от 60 до 90 °C. Несмотря на высокое напряжение они работают на тех же плотностях токов, что и при электрохимическом полировании. При этом обработку деталей из нержавейки они выполняют в несколько раз быстрее: на промышленной установке удаление слоя нержавеющей стали происходит со скоростью 3 мкм/мин.

Электролитно-плазменное полирование

Еще одним достоинством этой технологии является дешевизна и экологическая безопасность химических веществ, применяемых для приготовления электролитов. В частности, при электролитно-плазменном полировании изделий из нержавейки используются безопасные растворы солей аммония с концентрацией 3÷6%.

Полируем плазмой

Технология отличается от электрохимической процедуры такими параметрами:

  • раствор не агрессивен, утилизация не требует специальной очистки;
  • напряжение выше (220 В);
  • температура порядка 100 °C.
Не пропустите:  Орбитальная эксцентриковая шлифмашина: виды и назначение

Применяемый реактив – соль аммония с концентрацией в растворе 3,1 ÷ 6,0 %.устанавливается плотность электрического тока величиной 0,35 ± 0,15 А/см² в зоне контакта электролита с нержавейкой интенсивно образуются газовые пузырьки. В парах внутри кипящего слоя проходят разряды, ионизирующие среду. Возникают плазменные язычки, которые целенаправленно воздействуют на сталь, полируя ее. Времени для одного погружения затрачивается в пределах 6 мин., из расчета потребляемой мощности 5 ВтЧ/см².

Для устойчивого процесса полирования электроплазменным методом поверхности определенной площади, необходима соответствующая мощность установки. Нельзя снижать ее величину, надеясь увеличить продолжительность обработки в ванне. Условия возникновения плазменно-ионизированного слоя не будут соблюдены.

Недобросовестная механическая подготовка проявится наглядно. Остаточные следы сварочных швов, царапин, вмятин не спрятать при помощи полироля.

Плазменная полировка – сложно, но эффективно

Есть еще один метод обработки поверхности, основанный на процессах в металле при его погружении в раствор и одновременном воздействии высокого напряжения. В отличие от предыдущего метода используются только экологически чистые составы на основе солей аммония.

Плазменный метод обработки изделий
Плазменный метод обработки изделий

Сущность плазменной полировки нержавеющих сталей заключается в следующем. Изделие обязательно должно быть положительным анодом. При воздействии высоких напряжений более 200 В электролит начинает закипать прямо у поверхности детали, что приводит к образованию тонкой парогазовой оболочки (50–100 мкм). Электрический ток, когда проходит через эту пленку, способствует возникновению плазменных процессов. В местах микровыступов значительно возрастает напряженность электрического поля, что приводит к возникновению импульсных разрядов.

Закипание электролита у поверхности детали
Закипание электролита у поверхности детали

Плазменная полировка удаляет с изделия тончайший слой с повышенным содержанием инородных включений. В результате поверхность имеет зеркальный блеск, обладает высокими адгезионными свойствами. Кроме того, этот метод объединяет в себе сразу три операции: обезжиривание, травление и активацию поверхности. Однако чтобы достичь желаемого результата, поверхность изделия должна быть тщательно подготовлена. Любые дефекты, риски, царапины и прочее после подобной обработки не устранятся, а, наоборот, станут еще более заметными. Поэтому предварительного грубого ручного полирования не избежать.

Средства для полировки

Шлифование нержавеющей стали производят при помощи ручного инструмента с электрическим приводом. В качестве дополнительных приспособлений применяются:

  • круг из войлока или фетра, салфетка, а также диск;
  • валик;
  • абразивный лист, диск с абразивной основой;
  • материалы нетканого изготовления;
  • ленты для полирования.

Инструментом служат:

  • шлифовальные машинки орбитального типа;
  • болгарки с комплексом насадок;
  • машинки ленточного типа;
  • ленточник для прямого хода обработки;
  • переносные шлифовальные машинки;
  • напильники ленточного типа с возможностью поворота насадок.

Периодичность ухода за внешним видом

Частота полировки нержавеющей стали зависит от возникновения на поверхности металла повреждений и потертостей. После обработки на нержавке образуется защитная пленка из атомов хрома, которая предотвращает коррозию и ржавление. При этом появляется матовый оттенок.

Для сохранения металлического блеска на поверхности металла запрещено применять пасты, содержащие крупный абразив, хлор. Повреждения на металле выявляются визуально.

Как отполировать нержавейку до зеркала в домашних условиях

Шлифовка нержавки в условиях частной мастерской до зеркального блеска считается доступной. Время обработки зависит от количества царапин на поверхности, а также наличия окислений металла. Химическое полирование не рекомендуется, так как может оказаться вредным для человека. Для обработки своими руками до блеска изделия необходимо:

  1. На шлифовальную машинку установить полировальный круг с мелким абразивом.
  2. Подобрать полироль для нержавеющей стали без воска, при этом в составе рекомендуется применять абразивные зерна минимального размера.
  3. Полироль налить на круг.
  4. Поднести аппарат к левому углу изделия.
  5. Подать питание на машинку путем нажатия на пусковую кнопку.
  6. Перемещать аппарат необходимо круговыми движениями.
  7. После полировки отключают питание, а затем при помощи ветоши устраняют остатки полироли затирая шероховатости.

Соблюдение технологии обработки нержавеющего металла поможет получить поверхность без шероховатости до 14 класса. При этом металл приобретает зеркальный блеск.

Источники

  • https://entercomputers.ru/drugoe/kak-otpolirovat-nerzhavejku-do-zerkala-v-domashnix-usloviyax-metody-i-sovety-ekspertov.html
  • https://tutmet.ru/elektroximicheskaya-plazmennaya-polirovka-nerzhaveyushhej-stali.html
  • https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/polirovka-nerzhaveyki.html
  • https://metalloy.ru/obrabotka/zashhita/polirovka-nerzhavejki
  • https://stankiexpert.ru/tehnologii/kak-i-chem-polirovat-nerzhavejjku.html

[свернуть]

Рейтинг автора
Автор статьи
Павел Ефремов
Написано статей
83
Граверы электрические

Электрогравер – что это Гравер – шлифовальное оборудование, которое отличается своей компактностью. Основная сфера применения…

Читать статью