Metalen zijn enkele van de meest resistente en betrouwbare materialen die tot onze beschikking staan. Als zodanig zijn ze veelzijdig in hun industriële en mechanische toepassingen vanwege hun sterkte. Dit zorgt ervoor dat ze vaak in contact komen met afbrekende elementen of omstandigheden, zoals lucht, hitte, hoge elektrische stroomdichtheid. Metalen onderdelen vereisen een ondoordringbare oppervlakteafwerking die hun weerstand zou vergroten en hen zou beschermen tegen verval.
Omdat het aanzienlijk bijdraagt aan de corrosiebestendigheid van metalen onderdelen, evenals aan hun esthetische uitstraling, functionaliteit en strakke toleranties, is een gepolijste afwerking een van de fabricage-standaarden in meerdere industrieën. Polijsten kan ook besmetting van metalen onderdelen voorkomen en oxidatie verwijderen, waardoor het proces optimaal is voor andere toepassingen die solide componenten vereisen. Hoewel oppervlaktepolijsting al vele eeuwen wordt toegepast op verschillende materialen, variërend van koper en metalen tot glas en hout, richten de meeste industriële toepassingen van dit proces zich nu op metalen.
Het proces bestaat uit het toepassen van wrijving op het substraat om het oppervlak meer gelijkmatig vlak, glad en consistent te maken. Het past hetzelfde principe toe als slijpen of polijsten, maar verschilt op veel gebieden. Afhankelijk van het gebruikte metaal komen polijstafwerkingen in verschillende varianten, met uiteenlopende effecten. Polijsten kan een oppervlak vaak in uitstekende staat houden, maar vereist specifieke metingen en ontwerprichtlijnen om het volledige potentieel te benutten.
Hoe werkt het
Het oppervlaktepolijstproces wordt soms ook wel buffen genoemd, hoewel er een klein verschil is tussen de twee. Buffen verwijst naar de laatste fasen van het proces, waarbij kleine onvolkomenheden in het oppervlak, die met het blote oog niet zichtbaar zijn, worden gladgestreken. Het algemene proces, of principe, van polijsten, verschilt van de nieuwere methoden zoals electrolytisch polijsten of chemisch polijsten.
Deze methode begint meestal met een ruwe schuurbeurt met een korrelgrootte van hoger. Dit is grotendeels afhankelijk van de oorspronkelijke staat van het werkstuk. Het doel hier is om de grote onvolkomenheden te verwijderen; convexiteiten, krassen, lijnen of putjes. Deze methode maakt gebruik van een schuurmiddel, in een olie-gebaseerde mix, polijstpads en poetswielen. Daarna wordt het proces voortgezet met fijnere en fijnere schuurkorrels, om de kleinere valleien en pieken te verfijnen. Fabrikanten gebruiken deze techniek vaak om een reflecterend oppervlak of spiegelglans te verkrijgen, met behulp van hoogsnelheid polijstmachines.
Vanaf nu kan oppervlaktepolijsten op meer materialen worden toegepast. Metaal is verreweg het meest voorkomend, en nu omvat het ook zachte metalen zoals koper en messing, zilver en goud, evenals plastic. Hoewel het materiaal van het substraat en de gewenste afwerking grotendeels de keuze van de polijstcompound (schuurmiddel) bepalen, is het proces onderverdeeld in drie hoofd fasen. Ruw, eerste polijst en laatste polijst, elk met fijnere en fijnere korrelgrootte, wat een grote invloed heeft op de glansafwerking.
De wafels, of polijstwielen, zijn verschillend. Elk type heeft toepassingen voor specifieke soorten materialen en stappen van het proces. De gangbare omvatten Canton flanel, touw en sisalvezel. Evenzo wordt het polijstmiddel ook gespecificeerd voor verschillende toepassingen en gecategoriseerd op kleur.
Verschillende soorten polijstmethoden
Het reguliere oppervlaktepolijstproces, ook wel mechanisch polijsten genoemd, is verreweg het meest gebruikte. Deze methode is grotendeels effectief, aanpasbaar door het gebruik van precisie- of hoogsnelheidspolijstmachines. Het levert ook verschillende soorten glansafwerkingen op. Moderne ontwikkelingen in technologie en productie hebben echter het gebruik van andere methoden vergemakkelijkt.
Naast mechanische methoden, vertakken polijstmethoden zich ook in elektrolytisch polijsten; het gebruik van anodische reacties om de pieken en dalen van het oppervlak gelijk te maken en de corrosiebestendigheid te verhogen; en mechanisch polijsten; een methode die regulier mechanisch polijsten combineert met het gebruik van chemische oplossingen om het uitstekende gebied van het oppervlak op te lossen.
Bij chemisch polijsten helpt de oplossing van het oppervlak, of passivering, bij het vormen van een beschermende laag. Deze methode is compatibel met werkstukken met complexe vormen en wordt vaker toegepast op metalen. Chemisch polijsten is vrij efficiënt omdat het een hoge precisie op microniveau bereikt, hoewel het vaak gevaarlijk afval kan veroorzaken en moeilijk te herstellen of aan te passen is.
Elektrolytisch polijsten, of elektro-polijsten, lijkt meer op anodiseren in het gebruik van elektrolytisch in een anodische reactie. Vergeleken met chemisch polijsten is deze methode veel effectiever in kleurconsistentie en corrosiebestendigheid. Toch wordt elektrolytisch polijsten complex omdat het afhankelijk is van uitgebreid voorpolijsten en ontwerpmaten. Deze methode wordt het meest gebruikt voor pijpen, kleppen en sommige medische apparatuur zoals scalpelmesjes en bot/gewrichtimplantaten.
Verschil tussen slijpen en polijsten
Hoewel zowel het slijp- als het polijstproces dezelfde mechanica gebruiken, is er een klein verschil tussen de twee. Dit komt vooral naar voren in het niveau van ruwheid en detail, met betrekking tot het oppervlak van het substraat. In een productieproces volgt de polijstfase meestal op het slijpen. In die zin bereiden slijpen/lappen het oppervlak voor door de grote oppervlaktefouten, krassen en verschillen tussen pieken en dalen en lichte imperfecties te verwijderen. Polijsten daarentegen egaliseert het oppervlak op microniveau.
Sommige soorten afwerkingen vereisen alleen slijpen/lapperen, omdat deze methode nu een breder scala aan afwerkingen kan verkrijgen. Polijstafwerking blijft echter een standaard in de meeste hoogprecisie industriële toepassingen.
Voordelen en Nadelen van Polijsten
Hoewel polijsten veel wordt toegepast, voor meerdere toepassingen en in verschillende industrieën, heeft het zijn nadelen, waardoor het niet compatibel is met bepaalde toepassingen. Dit geldt ook voor de verschillende soorten polijstprocessen.
Bijvoorbeeld kan regulier mechanisch polijsten vaak een glanzende afwerking op het oppervlak opleveren, die meestal niet lang meegaat, maar deze methode zorgt consequent voor een schoner oppervlak en de beste kwaliteit afwerking. Desalniettemin is deze methode afhankelijk van vakkundige arbeiders. Het is niet altijd optimaal voor complexe vormen en werkstukken, en de oppervlakteafwerking die het produceert, is niet corrosiebestendig.
Chemisch en elektrolytisch polijsten compenseren vaak de tekortkomingen van de mechanische methode. Ondanks hun hogere efficiëntie, verbeterde oppervlaktebescherming en lage kosten, zijn deze processen kwetsbaar voor andere factoren. Chemisch polijsten produceert bijvoorbeeld niet altijd een consistente glans, in combinatie met milieugevaren, terwijl elektrolytisch polijsten afhankelijk is van hoge stroomdichtheden, wat vrij volatiel is, en constante monitoring en complexe aanvullende apparatuur vereist.
Algemene richtlijnen
Polijsten is een taak die afhankelijk is van details. Niet alleen bepaalt de vereiste afwerking veel van de beslissingen tijdens het proces – keuze van schuurmiddel en polijstwiel – de oppervlakteafwerking is kwetsbaar voor veel subtiliteiten van het polijsten. Wat betreft polijstwielen, zorgt de verscheidenheid aan materialen voor de productie van verschillende soorten oppervlakteafwerking, maar schuurmiddelen met polyestervullingen worden de voorkeur gegeven omdat ze een meer uniforme en consistente afwerking kunnen bereiken.
Elk schuurmiddel is specifiek voor een bepaald materiaal van het polijstwiel. Het is echter mogelijk dit te vermijden door het residue van het schuurmiddel grondig te reinigen van het polijstwiel vóór gebruik.
Net als bij de meeste oppervlakte-afwerkingsprocessen, vereist polijsten ook voorbehandeling. Het oppervlak moet worden schoongemaakt en eventuele lak moet worden verwijderd om een betere contact tussen het substraat en het polijstwiel te garanderen.
Toepassingen en Verschillende Materialen
De polijstechniek wordt toegepast op een breed scala aan apparaten, variërend van huishoudelijke artikelen zoals keukengerei, wastafels en elektronische apparatuur, tot architectonisch metaal, medische apparatuur en industriële onderdelen zoals turbinebladen, wielen en veiligheidsuitrusting.
Er zijn over het algemeen zes soorten schuurmiddelen; zwart (emery-achtig schuurmiddel), wit (aluminiumoxide), rood (juweliersrood), bruin (rotssteen), groen (chroom III-oxide) en blauw (droogrood schuurmiddel, gebruikt op eigen wiel). Elk is specifiek voor een fase of een type materiaal. Bijvoorbeeld, blauw schuurmiddel wordt vooral gebruikt voor plastic en de laatste polijstbeurt van sommige metalen. Groene schuurmiddelen zijn compatibel met roestvrij staal. Zwart schuurmiddel daarentegen is gereserveerd voor ruw polijsten van hardere metalen.
Evenzo zijn er zes soorten polijstwielen (materiaal van het polijstwiel), elk met specifieke gebruiksrichtlijnen. Bijvoorbeeld, roestvrij staal, ijzer, chroomplating en enkele zachte metalen zoals koper en messing vertrouwen tijdens de ruwe polijstfase op sisalvezel, terwijl een materiaal zoals touw alleen wordt gebruikt met plastic, voor alle fasen.
Veel metalen onderdelen worden gepolijst om een reflecterend oppervlak of spiegelafwerking te verkrijgen, met behulp van een hoogsnelheid polijstmachine. Dit is vooral compatibel met ijzer en staal en verbetert hun uiterlijk aanzienlijk.
Conclusie
Het polijstproces is essentieel voor een consistente, beschermende en functionele oppervlakteafwerking. Naast de esthetische aantrekkingskracht, die de meest opvallende eigenschap van dit proces is, is polijsten ook kosteneffectief en veelzijdig. Omdat het in staat is om meer materialen te behandelen en nieuwe methoden te ontwikkelen, groeit het potentieel van deze methode om meerdere soorten oppervlakteafwerking te produceren. Het quasi-reflecterende oppervlak en de uniform gladde textuur, gecombineerd met een consistente kleurverspreiding en corrosiebestendigheid, zijn kenmerken van het polijstproces, waardoor het een standaard is in verschillende industrieën.
