الکتروپالیشینگ (Electropolishing) یک فرآیند الکتروشیمیایی است که برای صیقل دادن، تمیز کردن و بهبود خواص سطحی فلزات استفاده می‌شود. این روش به‌طور گسترده در صنایع مختلف برای افزایش کیفیت سطح، کاهش زبری، حذف آلودگی‌ها و بهبود مقاومت در برابر خوردگی فلزات به کار می‌رود. الکتروپالیشینگ معمولاً برای فلزاتی مانند فولاد ضدزنگ، آلومینیوم، مس، تیتانیوم و آلیاژهای نیکل استفاده می‌شود

 

اصول کارکرد الکتروپالیشینگ

  1. الکترولیت: فلز مورد نظر در یک حمام الکترولیت (معمولاً حاوی اسیدهای قوی مانند اسید سولفوریک و اسید فسفریک) غوطه‌ور می‌شود.
  2. جریان الکتریکی: فلز به عنوان آند (+) و یک الکترود دیگر (معمولاً از جنس سرب یا فولاد ضدزنگ) به عنوان کاتد (-) در مدار قرار می‌گیرند. با اعمال جریان مستقیم (DC)، یون‌های فلزی از سطح آند جدا می‌شوند.
  3. حذف لایه سطحی: جریان الکتریکی باعث حل شدن انتخابی لایه‌های ناهموار و ناخالصی‌های سطحی فلز می‌شود. این فرآیند منجر به ایجاد سطحی صاف، براق و عاری از عیوب می‌گردد.
  4. تشکیل لایه پسیو: در برخی فلزات مانند فولاد ضدزنگ، الکتروپالیشینگ باعث تشکیل یک لایه اکسید محافظ (لایه پسیو) می‌شود که مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می‌دهد.

مزایای الکتروپالیشینگ

  1. صافی سطح: کاهش زبری سطح و ایجاد سطحی صاف و براق.
  2. حذف آلودگی‌ها: حذف ناخالصی‌ها، اکسیدها و لایه‌های آسیب‌دیده از سطح فلز.
  3. افزایش مقاومت به خوردگی: با تشکیل لایه پسیو، مقاومت فلز در برابر خوردگی بهبود می‌یابد.
  4. کاهش اصطکاک: سطح صاف‌تر باعث کاهش اصطکاک و بهبود عملکرد در کاربردهای مکانیکی می‌شود.
  5. زیبایی ظاهری: ایجاد سطحی براق و جذاب برای کاربردهای تزئینی و صنعتی.
  6. طول عمر بیشتر: بهبود خواص سطحی باعث افزایش عمر قطعات می‌شود.

معایب الکتروپالیشینگ

  1. هزینه نسبتاً بالا: نیاز به تجهیزات خاص و مواد شیمیایی باعث افزایش هزینه‌ها می‌شود.
  2. محدودیت در فلزات: این روش برای همه فلزات مناسب نیست و معمولاً برای فلزات خاصی مانند فولاد ضدزنگ و آلومینیوم استفاده می‌شود.
  3. مدیریت ضایعات شیمیایی: الکترولیت‌های اسیدی نیاز به مدیریت و دفع ایمن دارند تا اثرات زیست‌محیطی کاهش یابد.
  4. نیاز به کنترل دقیق: پارامترهایی مانند دما، زمان و چگالی جریان باید به دقت کنترل شوند تا نتایج مطلوب حاصل شود.

کاربردهای الکتروپالیشینگ

  1. صنایع غذایی و دارویی: برای تمیز کردن و ضدعفونی کردن تجهیزات فولاد ضدزنگ.
  2. صنایع پزشکی: برای ساخت ابزارهای جراحی، ایمپلنت‌ها و تجهیزات پزشکی با سطحی صاف و ضدخوردگی.
  3. صنایع هوافضا: برای بهبود خواص سطحی قطعات تیتانیوم و آلیاژهای سبک.
  4. صنایع شیمیایی: برای افزایش مقاومت به خوردگی در تجهیزات در تماس با مواد شیمیایی.
  5. صنایع الکترونیک: برای تمیز کردن و صیقل دادن قطعات فلزی در مدارها و اتصالات.
  6. کاربردهای تزئینی: برای ایجاد سطوح براق در قطعات دکوراتیو و لوازم خانگی.

مراحل الکتروپالیشینگ

  1. تمیز کردن اولیه: قطعه فلزی باید از هرگونه آلودگی، چربی و اکسید پاک شود.
  2. غوطه‌وری در الکترولیت: قطعه در حمام الکترولیت غوطه‌ور می‌شود.
  3. اعمال جریان الکتریکی: جریان مستقیم با چگالی و زمان مناسب اعمال می‌شود.
  4. شست‌وشو و خشک‌کردن: قطعه پس از فرآیند شست‌وشو و خشک می‌شود تا باقی‌مانده‌های الکترولیت حذف شود.

جمع‌بندی

الکتروپالیشینگ یک روش موثر برای بهبود خواص سطحی فلزات است که در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد. این فرآیند نه تنها ظاهر فلز را بهبود می‌بخشد، بلکه مقاومت به خوردگی، طول عمر و عملکرد قطعات را نیز افزایش می‌دهد. با این حال، نیاز به کنترل دقیق پارامترها و مدیریت ضایعات شیمیایی از چالش‌های این روش محسوب می‌شود