Metals are some of the most resistant and reliable materials available to us. As such, they’re versatile in their industrial and mechanical applications due to their strength. This makes them often in contact with degrading elements or conditions, like air, heat and high electrical current density. Metal parts require an impermeable surface finish that would enhance their resistance and prevent them from decay.
Because it significantly contributes to the corrosion resistance of metal parts, as well as their aesthetic appeal, functionality, and tight tolerances, a polish finish is one of the standards of manufacture in multiple industries. Polishing can also prevent contamination of metal parts and remove oxidation, making the process optimal for other uses requiring solid components. Though surface polish has been in application for many centuries, on a variety of materials, ranging from copper and metals to glass and wood, most of the industrial applications of this process now focus on metals.
Der Prozess besteht darin, Reibung auf das Substrat auszuüben, um seine Oberfläche gleichmäßiger flach, glatt und konsistent zu machen. Es wendet das gleiche Prinzip wie Schleifen oder Läppen an, ist aber in vielerlei Hinsicht dennoch unterschiedlich. Je nach verwendetem Metall gibt es Polierfinishs in verschiedenen Varianten und mit unterschiedlichen Effekten. Polieren kann eine Oberfläche oft in ausgezeichnetem Zustand halten, erfordert jedoch spezifische Messungen und Konstruktionsrichtlinien, um sein volles Potenzial auszuschöpfen.
Wie funktioniert es
Die surface polishing process is sometimes also referred to as buffing, although there is a slight difference between the two. Buffing refers to the final stages of the process, where small imperfections in the surface, not visible to the naked eye, are smoothened. The general process, or principle, of polishing, is different from the newer methods like electrolytic polishing, or chemical polishing.
Diese Methode beginnt in der Regel mit einer groben Schleifung mit einer Schleifkörnung höherer Körnung. Dies hängt weitgehend vom Ausgangszustand des Werkstücks ab. Ziel ist es, die größeren Unvollkommenheiten zu entfernen; Konvexitäten, Kratzer, Linien oder Vertiefungen. Bei dieser Methode werden Schleifmittel in einer ölhaltigen Mischung, Polierpads und Polierscheiben verwendet. Anschließend arbeitet man mit immer feineren Schleifkörnern, um die kleineren Täler und Spitzen zu verfeinern. Hersteller verwenden diese Technik oft, um eine reflektierende Oberfläche oder einen Spiegelglanz zu erzielen, wobei Hochgeschwindigkeits-Poliermaschinen zum Einsatz kommen.
Derzeit kann die Oberflächenpolitur auf mehr Materialien angewendet werden. Metall ist bei weitem am häufigsten, und jetzt umfasst es weiche Metalle wie Kupfer und Messing, Silber und Gold sowie Kunststoff. Obwohl das Material des Substrats und das gewünschte Finish die Wahl des Poliermittels (Schleifmittel) weitgehend bestimmen, ist der Prozess in drei Hauptphasen unterteilt. Grob-, Erst- und Endpolitur, wobei jede mit immer feinerem Schleifkorn arbeitet und das Polierergebnis erheblich beeinflusst.
Die Scheiben, oder Polierscheiben, sind vielfältig. Jeder Typ hat Verwendungszwecke für bestimmte Materialarten und Verarbeitungsschritte. Die gängigen umfassen Canton-Flanell, Schnur und Sisalfaser. Ebenso ist die Polierpaste ebenfalls für unterschiedliche Anwendungen vorgesehen und nach Farben kategorisiert.
Verschiedene Arten des Polierens
The regular surface polishing process, also referred to as mechanical polishing, is by far the most used. This method is largely effective, customizable through the use of precision or high-speed polishing machines. It also produces different types of polish finish. However, modern developments in technology and manufacturing have facilitated the use of other methods.
Neben mechanischen Methoden verzweigen sich Polierverfahren auch in elektrolytisches Polieren; die Verwendung von anodischen Reaktionen, um die Höhen und Täler der Oberfläche auszugleichen und die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen; und mechanisches Polieren; eine Methode, die regelmäßiges mechanisches Polieren mit der Verwendung chemischer Lösungen kombiniert, um die hervorstehende Fläche der Oberfläche aufzulösen.
In chemical polishing , the dissolution of the surface, or passivation, helps form a protective layer. This method is compatible with workpieces with complex shapes, and is more often reserved for metals. Chemical polishing is quite efficient in that it achieves high precision on a micro-roughness level, although it can often release hazardous waste, and is difficult to reverse or adjust.
Electrolytic polishing, or electro-polishing, is more similar to anodizing in its use of electrolytic in its use of an anodic reaction. Compared to chemical polishing, this method is much more effective in color consistency and corrosion resistance. Yet, electrolytic polishing becomes complex as it relies on extensive pre-polishing and design measurements. This method is most commonly used for pipes, valves, and some medical equipment like scalpels and bone/joint implants.
Unterschied zwischen Schleifen und Polieren
Obwohl sowohl Schleif- als auch Polierprozesse die gleichen Mechanismen verwenden, gibt es einen kleinen Unterschied zwischen beiden. Dieser zeigt sich hauptsächlich im Grad der Rauheit und im Detail, bezogen auf die Oberfläche des Substrats. In einem Herstellungsprozess erfolgt die Polierphase in der Regel nach dem Schleifen. In diesem Sinne bereiten Schleifen/Schleifen vor, indem sie die größeren Oberflächenfehler, Kratzer sowie Unterschiede zwischen Spitzen und Tälern und leichte Unvollkommenheiten entfernen. Polieren hingegen glättet die Oberfläche auf mikroskopischer Ebene.
Einige Arten von Oberflächenbeschichtungen erfordern nur Schleifen/Polieren, da diese Methode nun eine größere Bandbreite an Oberflächenfinishs ermöglicht. Polierfinish bleibt jedoch ein Standard in den meisten hochpräzisen industriellen Anforderungen.
Vorteile und Nachteile des Polierens
Obwohl Polieren weit verbreitet ist, für Mehrfachanwendungen und in verschiedenen Branchen, hat es seine Schwächen, die es für bestimmte Anwendungen unvereinbar machen. Dies gilt auch für die verschiedenen Arten von Polierprozessen.
Zum Beispiel kann eine regelmäßige mechanische Politur oft eine hochglänzende Oberfläche erzeugen, die jedoch in der Regel nicht lange anhält, aber diese Methode sorgt konsequent für eine sauberere Oberfläche und eine qualitativ hochwertige Oberflächenbearbeitung. Dennoch hängt diese Methode von geschulten Arbeitskräften ab. Sie ist nicht immer optimal für komplexe Formen und Werkstücke, und die erzeugte Oberflächenqualität ist nicht korrosionsbeständig.
Chemisches und elektrolytisches Polieren gleichen oft die Schwächen der mechanischen Methode aus. Trotz ihrer höheren Effizienz, verbesserten Oberflächenschutzes und niedrigen Kosten sind diese Prozesse anfällig für andere Faktoren. Chemisches Polieren führt beispielsweise nicht immer zu einer gleichmäßigen Helligkeit und ist mit Umweltgefahren verbunden, während elektrolytisches Polieren auf hohe Stromdichten angewiesen ist, was ziemlich volatil ist und ständige Überwachung sowie komplexe zusätzliche Ausrüstung erfordert.
Allgemeine Richtlinien
Das Polieren ist eine detailorientierte Aufgabe. Nicht nur die erforderliche Oberflächenbeschaffenheit bestimmt viele Entscheidungen während des gesamten Prozesses – Wahl des Schleifmitteltyps und der Polierscheibe –, sondern die Oberflächenbeschaffenheit ist auch anfällig für viele Feinheiten des Polierens. Was die Polierscheiben betrifft, so gewährleistet die Vielfalt der Materialien die Herstellung verschiedener Arten von Oberflächenbeschaffenheit, aber Schleifscheiben mit Polyesterfüllung werden bevorzugt, da sie eine gleichmäßigere und konsistentere Oberflächenbeschaffenheit erzielen können.
Jede Schleifpaste ist spezifisch für ein bestimmtes Material der Polierscheibe. Es ist jedoch möglich, dies zu vermeiden, indem man die Pastenreste vor dem Gebrauch gründlich von der Polierscheibe entfernt.
Wie die meisten Oberflächenveredelungsverfahren erfordert auch das Polieren eine Vorbehandlung. Die Oberfläche sollte gereinigt und von Lack befreit werden, um einen besseren Kontakt zwischen dem Substrat und der Polierscheibe zu gewährleisten.
Anwendungen und verschiedene Materialien
Die Poliertechnik wird bei einer Vielzahl von Geräten angewendet, die von Haushaltsgegenständen wie Küchengeräten, Spülen und elektronischen Geräten über architektonisches Metall, medizinische Geräte bis hin zu Industrieteilen wie Turbinenschaufeln, Rädern und Sicherheitsausrüstung reichen.
There are generally six types of abrasive; black (emery compound), white (aluminum oxide), red (Jeweller’s rouge), brown (rottenstone), green compounds (chromium III oxide), and blue (drier red compound, used on its own wheel). Each is specific to a stage, or a type of material. Blue buffing compound for example is mostly used for plastic and the final buff of some metals. Green compounds are compatible with stainless steel. Black buffing compound on the other hand is reserved for rough buffing harder metals.
In ähnlicher Weise gibt es sechs Arten von Polierkörpern (Material der Polierscheibe), jede mit spezifischen Anwendungsrichtlinien. Zum Beispiel sind Edelstahl, Eisen, Verchromung und einige weiche Metalle wie Kupfer und Messing während der Grobpolierphase auf Sisalfasern angewiesen, während ein Material wie Schnur nur mit Kunststoff für alle Phasen verwendet wird.
Many metal parts are polished in order to obtain a reflective surface, or mirror finish, using a high speed polishing machine. This is mostly compatible with iron and steel and it significantly improves their appearance.
Fazit
Der Polierprozess ist der Schlüssel zu einer konsistenten, schützenden und funktionellen Oberflächenbeschaffenheit. Neben der Ästhetik, die das herausragendste Merkmal dieses Prozesses ist, ist das Polieren auch kostengünstig und vielseitig einsetzbar. Da es mehr Materialien abdeckt und neuere Methoden entwickelt, erweitert sich das Potenzial dieser Methode, um verschiedene Arten der Oberflächenveredelung zu erzeugen. Die quasi-reflektierende Oberfläche und die gleichmäßig glatte Textur, verbunden mit einer konsistenten Farbverteilung und Korrosionsbeständigkeit, sind Kennzeichen des Polierprozesses und machen ihn zu einem Standard in verschiedenen Branchen.
