As ligas de alumínio s?o amplamente utilizadas na eletrónica de consumo, em pe?as automóveis, em dispositivos médicos, na indústria aeroespacial e noutros domínios, devido ao seu peso leve, elevada resistência e fácil processamento. No entanto, a superfície das ligas de alumínio após a fundi??o sob press?o ou maquinagem apresenta frequentemente problemas como resíduos de desmoldante, camada de oxida??o e irregularidades microscópicas, que afectam diretamente a qualidade do aspeto do produto e o efeito do tratamento subsequente (por exemplo, oxida??o anódica, revestimento, pulveriza??o).

O polimento n?o é apenas um procedimento cosmético para dar à superfície um brilho espelhado, mas também um pré-processo fundamental para o tratamento funcional da superfície. A remo??o de camadas superficiais defeituosas através do polimento pode melhorar significativamente a resistência à corros?o e ao desgaste das ligas de alumínio e proporcionar uma base de aderência uniforme para os revestimentos subsequentes. De acordo com a forma da pe?a de trabalho, os requisitos de precis?o e o volume de produ??o, o processo de polimento divide-se principalmente em três categorias principais: polimento mecanico, polimento químico e polimento eletrolítico. Este artigo apresenta uma análise aprofundada dos pormenores, dos defeitos comuns e das solu??es de cada processo, para o ajudar a compreender plenamente os conhecimentos fundamentais do polimento de ligas de alumínio.

1: Detalhes do processo de polimento de ligas de alumínio de três correntes principais

1. polimento mecanico: um processo básico mas crítico

O polimento mecanico é o método de polimento mais tradicional e mais utilizado, no qual a rugosidade da superfície é gradualmente reduzida através do corte e do tombamento da superfície da pe?a de trabalho por meio de um disco de polimento rotativo de alta velocidade com abrasivos (pasta/cera de polimento).

Processos:

• Retifica??o em bruto: Utilize uma roda de sisal dura com cera de polimento de gr?o grosso para remover rebarbas, linhas de separa??o e marcas de ferramentas de torneamento.
• Moagem fina: Substituir o disco de pano mais macio por uma cera de polimento de gr?o médio a fino para refinar a textura da superfície em prepara??o para o polimento fino.
• Polimento: Utilizar um disco macio de algod?o ou de l? com uma cera de polimento fina para obter um brilho.
• Lan?ar luz (out light): Press?o ligeira a alta velocidade sem abrasivo, utilizando a termoplasticidade para fundir e fazer fluir a superfície para formar um acabamento espelhado.

Sele??o de equipamentos e consumíveis:

• Roda de sisal: utilizada para desbaste, for?a de corte forte; roda de tecido: utilizada para polimento médio e fino, boa elasticidade, pode adaptar-se à superfície.
• Princípios de sele??o da cera de polimento (sab?o de polimento): de acordo com o material da pe?a de trabalho e a sele??o da fase de polimento da cera de óxido de alumínio, óxido de crómio ou óxido de ferro, a cor indica normalmente o tamanho das partículas (como a cera branca para o polimento em bruto, a cera verde para o polimento fino, a cera vermelha para o polimento fora da luz).

Dificuldades técnicas:
A liga de alumínio é um material mais macio, com um baixo ponto de fus?o, e o polimento mecanico é altamente suscetível a dois problemas principais:

• Arranh?es profundos: As partículas grosseiras do processo anterior que n?o sejam completamente removidas podem ser transportadas para o processo seguinte e causar riscos profundos que s?o difíceis de reparar. Uma “transi??o limpa” deve ser rigorosamente aplicada, e a pe?a de trabalho deve ser limpa quando a roda de polimento é trocada.
• Deforma??o térmica e risco de incêndio: A liga de alumínio contém magnésio (especialmente nas ligas das séries 5 e 7), a alta temperatura gerada pela retifica??o a alta velocidade provocará a oxida??o e combust?o do pó de magnésio e, em casos graves, causará um incêndio. As solu??es incluem: utilizar uma boa elasticidade do disco de polimento para reduzir o calor de fric??o; controlar a press?o e a velocidade para evitar o sobreaquecimento local; é melhor utilizar oPolimento a húmido(utilizando uma solu??o de polimento) ou equipada com um sistema de arrefecimento para remo??o de poeiras.

Tendências de automatiza??o:
Atualmente, o polimento mecanico CNC e o polimento por robot substituem gradualmente o polimento manual. Novo tipoDisco de polimento flexível(por exemplo, polimento de airbags, polimento de cintos) proporciona um melhor ajuste a superfícies complexas e tem canais de arrefecimento incorporados para reduzir drasticamente o risco de vibra??o e arranh?es.

2. polimento químico: a primeira escolha para pe?as com formas complexas

O polimento químico é um método de nivelamento e abrilhantamento de pe?as de trabalho por imers?o numa solu??o química específica, que é adequada para o processamento em lote de pe?as de trabalho com formas complexas que s?o difíceis de alcan?ar mecanicamente (por exemplo, pe?as fundidas de precis?o, cavidades internas).

Breve descri??o do princípio:
Utilizando a dissolu??o selectiva de ácidos (ou bases) na superfície das ligas de alumínio, as saliências microscópicas s?o preferencialmente dissolvidas devido à elevada atividade química, enquanto as depress?es s?o dissolvidas mais lentamente, nivelando assim gradualmente a superfície.

Sistema clássico de tripla acidez:
A indústria utiliza habitualmente ácido fosfórico (H?PO?), ácido sulfúrico (H?SO?), solu??o mista de ácido nítrico (HNO?), na qual o ácido fosfórico desempenha um papel importante na dissolu??o do ácido nítrico para inibir a corros?o e produzir um efeito brilhante. As propor??es típicas s?o ácido fosfórico: ácido sulfúrico: ácido nítrico = 70: 20: 10 (v / v), temperatura 90-115 ° C, tempo de dezenas de segundos a vários minutos.

Controlo do estado do processo:

• Temperatura: Abaixo de 90 ° C, a rea??o é lenta, o efeito de nivelamento é fraco; acima de 115 ° C, a rea??o é violenta, fácil de produzir corros?o excessiva e a decomposi??o do ácido nítrico é acelerada, precisa de ser complementada a tempo.
• Tempo: Tem de ser controlado com precis?o, de acordo com a composi??o da liga e o estado inicial da superfície, e se for demasiado longo ocorrerá a forma??o de pites.
• Agita??o: Uma ligeira agita??o ou oscila??o da pe?a de trabalho evita o sobreaquecimento localizado e a reten??o de gás (as reten??es de gás tendem a formar manchas).

Problema comum: como é que se formam as “marcas de fluxo” ou as “riscas de zebra”?
Este é o defeito mais comum após o polimento químico, manifestando-se como estrias brancas ou escuras na superfície da pe?a de trabalho, afectando seriamente o rendimento.

• Motivo: Depois de retirar a pe?a do tanque de polimento a alta temperatura e transferi-la para o tanque de lavagem com água, a película líquida aderente à superfície continua a reagir e a água evapora, resultando na deposi??o de sais como o sulfato de alumínio na superfície. Estes depósitos s?o difíceis de limpar depois de secos e formam marcas de fluxo.
• Solu??o:
  1. Redu??o do tempo de transferência: O tempo entre a saída do tanque e a entrada na lavagem de água é controlado para menos de 3 segundos.
  2. Adicionar inibidor de corros?o/embaciamento: A adi??o de aditivos especiais à solu??o de polimento pode inibir a rápida decomposi??o do ácido nítrico e, ao mesmo tempo, prolongar o tempo de permanência admissível da película líquida.
  3. Otimiza??o das rela??es fluido-tanque: O aumento adequado da propor??o de ácido fosfórico e a diminui??o da propor??o de ácido sulfúrico podem reduzir a tendência para a produ??o de sulfato de alumínio.

3. polimento eletrolítico: uma garantia para efeitos de espelho de alta qualidade

O polimento eletrolítico (também conhecido como polimento eletroquímico) é o processo de nivelamento e abrilhantamento de uma superfície utilizando a pe?a de trabalho como anodo, energizando-a num eletrólito específico e utilizando a dissolu??o anódica para dissolver preferencialmente as saliências microscópicas da superfície. é a melhor forma de obter superfícies ultra-suaves e sem tens?es, e é normalmente utilizado em domínios de ponta como os dispositivos médicos, os componentes ópticos e os moldes.

Princípio:
Durante o processo de eletrólise, forma-se uma película viscosa de elevada resistência (constituída por produtos de dissolu??o e eletrólito) na superfície da pe?a. A película é fina e a densidade de corrente é elevada nas saliências microscópicas e dissolve-se rapidamente; a película é espessa e a densidade de corrente é baixa nas depress?es e dissolve-se lentamente, obtendo-se assim um nivelamento seletivo.

Compara??o dos efeitos:
O polimento eletrolítico apresenta as seguintes vantagens em rela??o ao polimento mecanico:

• Sem riscos mecanicos e camada de deforma??o, elevada limpeza da superfície, refletividade até ao grau de espelho.
• N?o s?o geradas tens?es residuais, o que o torna adequado para pe?as com elevados requisitos de vida à fadiga.
• Pode manusear filamentos finos e de paredes finas e outras pe?as de trabalho facilmente deformadas.

2: Polimento de defeitos comuns e controlo de qualidade

Fluxos“ ou ”manchas“ na superfície após o polimento?

Análise aprofundada das causas:
Para além da quest?o do tempo de transferência, a estabilidade do banho é fundamental. A utiliza??o a longo prazo da solu??o de polimento químico, os i?es de alumínio continuar?o a acumular-se (normalmente controlados a 15-35g / L), mais do que o intervalo permitido reduzirá o brilho do polimento e induzirá marcas de fluxo. Além disso, se a pe?a de trabalho for concebida com orifícios cegos e ranhuras profundas, a solu??o trazida para fora é difícil de ser lavada rapidamente, e é também a mais atingida por marcas de fluxo.

Solu??o:

• Testar e ajustar regularmente a composi??o do fluido do reservatório, reabastecer com ácido novo ou substituir parcialmente o fluido antigo.
• Para pe?as complexas, a limpeza por ultra-sons pode ser adicionada após o polimento químico para garantir que a solu??o nos orifícios cegos é completamente deslocada.
• Utilizar aditivos químicos de polimento especializados, que melhoram a velocidade de nivelamento e aumentam a resistência às marcas de fluxo.

Seguran?a durante o polimento: como evitar incêndios?

Motivo: A liga de alumínio (especialmente as ligas das séries 5 e 6 que contêm magnésio) produz aparas microscópicas a alta temperatura durante o polimento mecanico, que têm uma área de superfície específica extremamente elevada e s?o altamente combustíveis quando expostas ao ar. Se uma grande quantidade de pó de alumínio e magnésio se acumular no tubo de pó, provocará a deflagra??o quando encontrar uma faísca.

Resposta:

• Um polidor húmido é utilizado para eliminar o calor e o pó com um jato de água.
• O polimento a seco deve ser equipado com um sistema de remo??o de poeiras à prova de explos?o altamente eficiente e as tubagens devem ser limpas regularmente.
• A velocidade do disco de polimento n?o deve ser demasiado elevada e a press?o deve ser uniforme para evitar o sobreaquecimento local.
• As chamas abertas s?o estritamente proibidas no local de funcionamento e é fornecido equipamento de extin??o de incêndios (extintores de classe D para fogos metálicos).

Precau??es para o polimento antes da anodiza??o

Muitas pe?as em liga de alumínio têm de ser anodizadas após o polimento para obter uma película de óxido colorida ou protetora. Nesta altura, a qualidade do polimento afecta diretamente o efeito de oxida??o:

• Se o polimento mecanico deixar riscos profundos, estes ser?o mais visíveis após a oxida??o.
• Se os sais residuais do polimento químico n?o forem lavados, a película de óxido apresentará manchas brancas, giz ou diferen?as de cor.
• Se a temperatura de polimento for demasiado elevada, resultando em altera??es na fase cristalina da superfície do material, pode ocorrer uma casca de laranja ou uma reflex?o irregular após a oxida??o.

Por conseguinte, recomenda-se a adi??o de um pós-polimentoRemo??o de cinzas/tratamento da luz(por exemplo, imers?o em solu??o diluída de ácido nítrico), remover completamente os resíduos da superfície e, em seguida, transferir para o processo de oxida??o anódica.

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Depois de ter aprendido tanto sobre o polimento mecanico e químico, está à procura de um parceiro que possa controlar com precis?o os pormenores destes processos? Um polimento de alta qualidade n?o se trata apenas de dar brilho à superfície, mas também de garantir que os processos subsequentes, como a anodiza??o, sejam efectuados na perfei??o. Como fabricante especializado no sectorFábrica de fundi??o injectada de Ningbo HexinPossuímos uma vasta experiência na fundi??o injectada de ligas de alumínio e no tratamento de superfícies. Compreendemos todas as etapas, desde a fundi??o sob press?o ao polimento e ao tratamento de superfície, e podemos fornecer solu??es de polimento personalizadas para as caraterísticas do seu produto, evitando eficazmente problemas comuns, como marcas de fluxo e diferen?as de cor, e garantindo que os seus produtos têm uma excelente textura de superfície e competitividade no mercado.

3: Orienta??es para a sele??o dos processos de polimento

Sele??o do processo de acordo com os requisitos do produto

Tipo de exigência	Processos recomendados	vanguarda	limita??es
Procura de elevada eficiência, baixo custo e elevado volume	polido quimicamente	Formas complexas podem ser tratadas com elevada eficiência	Press?o ambiental, brilho ligeiramente inferior ao do polimento eletrolítico
Em busca do derradeiro efeito de espelho	Polimento mecanico + polimento eletrolítico	Superfícies sem tens?es e com uma refletividade muito elevada	Custo elevado, n?o adequado para pe?as grandes
Produ??o em massa automatizada	Polimento mecanico automático (com arrefecimento)	Boa consistência, sem risco de riscos	Grande investimento em equipamento, necessidade de resolver a quest?o da dissipa??o de calor

Diferen?as no polimento de diferentes ligas de alumínio

• Alumínio puro (Série 1) e alumínio de baixa liga (Séries 3 e 5)Polimento químico: O polimento químico é o mais eficaz e permite obter facilmente um brilho elevado.
• Ligas de alumínio contendo silício (alumínio fundido sob press?o, como a série 4, ADC12, etc.)Polimento: Uma vez que o silício é insolúvel em ácidos, a superfície pode ficar cinzenta após o polimento, sendo normalmente necessário trabalhar com polimento mecanico para remover a fase rica em silício da camada superficial, ou utilizar uma solu??o especial de polimento químico (contendo flúor).
• Ligas de alumínio com elevado teor de magnésio (5083, etc.)O polimento mecanico, com elevado teor de magnésio, deve estar particularmente atento ao risco de incêndio; o polimento químico é propenso a uma película de óxido irregular, sendo necessário ajustar a propor??o da solu??o ácida.

FAQ (Perguntas mais frequentes)

P: O polimento e a escovagem do alumínio s?o o mesmo processo?

Resposta: N?o.polirObter uma superfície lisa e espelhada e reduzir a rugosidade; etrefilagemA fim de formar um padr?o específico na superfície (como gr?o direito, gr?o desordenado), apresentando uma textura acetinada, os dois objectivos do efeito visual s?o completamente diferentes, o princípio de processamento também é diferente (escovagem com cintas abrasivas / rolos de escova, tritura??o direcional).

P: Como é que as “marcas de fluxo” ocorrem na superfície após o polimento químico?

Resposta: Isto deve-se normalmente ao facto de a pe?a de trabalho ser removida da solu??o de polimento para entrar no tanque de enxaguamento de água da máquina.Tempo de transferência excessivoResultado. A película líquida aderente à superfície continua a reagir e a humidade evapora-se, levando à deposi??o de sulfato de alumínio na superfície, formando estrias. A redu??o do tempo de transferência, a otimiza??o da formula??o do depósito e a utiliza??o de aditivos s?o as principais medidas preventivas.

P: As ligas de alumínio podem ser anodizadas diretamente após o polimento?

Resposta: Sim, mas é necessário garantir que a superfície está limpa e sem camadas de distor??o térmica. Após o polimento, a pe?a de trabalho deve ser cuidadosamente limpa para remover quaisquer resíduos de solu??o de polimento ou cera e, se necessário, deve ser submetida a uma decapagem alcalina ou a uma lavagem ácida. Se a temperatura de polimento n?o for corretamente controlada, resultando em altera??es na fase cristalina, podem ocorrer diferen?as de cor após a anodiza??o.

P: Porque é que a minha liga de alumínio escurece ou pega fogo quando é polida mecanicamente?

Resposta: A principal raz?o para isso é queTemperaturas elevadas localizadasO magnésio nas ligas de alumínio encontra-se na forma de pó e reage facilmente com o ar. O elemento magnésio nas ligas de alumínio reage muito facilmente com o ar sob a forma de pó a altas temperaturas. Recomenda-se a redu??o da press?o de retifica??o, o aumento da velocidade ou a utiliza??o de discos de polimento especializados com maior capacidade de dissipa??o de calor e a garantia de que o sistema de extra??o de poeiras funciona eficazmente.

Q: Que indústrias utilizam o polimento de ligas de alumínio?

Resposta: As aplica??es s?o muito diversas e incluem: eletrónica de consumo (capas para telemóveis, caixas para computadores portáteis), pe?as para automóveis (frisos, cubos de rodas), dispositivos médicos (instrumentos cirúrgicos que requerem uma limpeza fácil), electrodomésticos (frigoríficos, pe?as exteriores para máquinas de lavar roupa), ferragens para casas de banho, reflectores para lampadas e certos componentes ópticos na indústria aeroespacial.

chegar a um veredito

O polimento de alumínio é um processo de tratamento de superfície de tecnologia intensiva, que tem tanto a ver com a primeira impress?o do produto (aspeto estético) como com as propriedades subsequentes do revestimento e da utiliza??o final. Do polimento mecanico tradicional ao polimento químico altamente eficiente e ao polimento eletrolítico de alta qualidade, cada método tem as suas vantagens únicas e cenários aplicáveis. Perante problemas comuns, como marcas de fluxo, diferen?a de cor, fogo, etc., só através de uma compreens?o profunda do mecanismo do processo e de um controlo rigoroso dos parametros é possível obter de forma estável o efeito de espelho ideal.

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