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, 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.
Процесс состоит в применении трения к основанию для выравнивания его поверхности, делая ее более равномерной, гладкой и однородной. Он использует тот же принцип, что и шлифовка или лощение, но отличается во многих аспектах. В зависимости от конкретного используемого металла, полировочные покрытия бывают нескольких видов и достигают различных эффектов. Полировка часто позволяет поддерживать поверхность в отличном состоянии, однако требует соблюдения специальных мер и проектных рекомендаций для полного раскрытия потенциала.
Как это работает
The 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.
Этот метод обычно начинается с грубого абразива с крупностью выше. Это в значительной степени зависит от исходного состояния заготовки. Цель — устранить основные дефекты: выпуклости, царапины, линии или ямы. Этот метод включает использование абразива в масляной смеси, полировальных подушек и буфовальных колес. Затем процесс использует все более мелкие зерна абразива для уточнения мельчайших впадин и вершин. Производители часто используют эту технику для получения отражающей поверхности или зеркального покрытия с помощью высокоскоростных полировальных машин.
На сегодняшний день поверхность полируют для большего количества материалов. Металл — самый распространенный, и теперь он включает мягкие металлы, такие как медь и латунь, серебро и золото, а также пластик. Хотя материал основы и желаемое покрытие в значительной степени определяют выбор буфировального состава (абразива), процесс организован в три основных этапа. Грубый, начальный буф и финальный буф, каждый из которых использует все более мелкое зерно абразива, значительно влияет на качество полировки.
Вафли или буфовальные колеса бывают разными. Каждый тип предназначен для определенных материалов и этапов процесса. Среди распространенных — фланель из Кантон, шнур и сизаль. Аналогично, буфировальный состав также предназначен для различных применений и классифицируется по цвету.
Различные виды полировки
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 of different types of polish finish. However, modern developments in technology and manufacturing have facilitated the use of other methods.
Помимо механической, методы полировки также делятся на электролитическую полировку; использование анодных реакций для выравнивания вершин и впадин поверхности и повышения коррозионной стойкости; и механическую полировку; метод, сочетающий обычную механическую полировку с использованием химических растворов для растворения выступающих участков поверхности.
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.
Разница между шлифовкой и полировкой
Хотя оба процесса — шлифовка и полировка — используют схожую механику, между ними есть небольшие различия. Они проявляются в основном в уровне шероховатости и детализации поверхности. В производственном процессе этап полировки обычно следует за шлифовкой. В этом смысле шлифовка/шлифование подготавливают поверхность, удаляя основные дефекты, царапины, различия между вершинами и впадинами, а также мелкие несовершенства. Полировка, с другой стороны, выравнивает поверхность на микроуровне.
Некоторые виды отделки поверхности требуют только шлифовки/шлифования, так как этот метод теперь позволяет получать более широкий спектр отделки поверхности. Тем не менее, полировка остается стандартом в большинстве высокоточных промышленных требований.
Плюсы и минусы полировки
Несмотря на широкое применение, для различных целей и в различных отраслях, у этого процесса есть недостатки, которые делают его непригодным для некоторых применений. Это также касается различных типов процессов полировки.
Например, обычная механическая полировка часто дает высокий блеск поверхности, который обычно недолговечен, но этот метод стабильно обеспечивает более чистую поверхность и лучший качественный финиш. Тем не менее, этот метод зависит от квалифицированных рабочих. Он не всегда оптимален для сложных форм и заготовок, а полученная поверхность не устойчива к коррозии.
Химическая и электролитическая полировка часто компенсируют недостатки механического метода. Несмотря на их более высокую эффективность, улучшенную защиту поверхности и низкую стоимость, эти процессы уязвимы к другим факторам. Например, химическая полировка не всегда дает стабильный блеск, а также связана с экологическими рисками, в то время как электролитическая полировка требует высокой плотности тока, что довольно нестабильно и требует постоянного контроля и сложного дополнительного оборудования.
Общие рекомендации
Полировка — это задача, зависящая от деталей. Не только выбранный финиш определяет многие решения в процессе — выбор типа абразива и шлифовальной машины, — но и поверхность уязвима к множеству нюансов полировки. Что касается шлифовальных кругов, разнообразие материалов обеспечивает производство нескольких типов отделки поверхности, но абразивные диски с полиэстеровым наполнением предпочтительнее, так как они могут добиться более однородного и стабильного результата.
Каждая абразивная смесь предназначена для конкретного материала шлифовального круга. Однако это можно избежать, тщательно очищая остатки смеси перед использованием.
Как и большинство процессов отделки поверхности, полировка также требует предварительной обработки. Поверхность должна быть очищена и удалена любая лаковая пленка для обеспечения лучшего контакта между основанием и шлифовальным кругом.
Применение и различные материалы
Техника полировки применяется к широкому спектру изделий — от бытовых предметов, таких как кухонная утварь, раковины и электронное оборудование, до архитектурных металлических конструкций, медицинского оборудования, а также промышленных деталей, таких как лопатки турбин, колеса и средства индивидуальной защиты.
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.
Аналогично, существует шесть типов типа шлифовальной машины (материал шлифовального круга), каждый с конкретными рекомендациями по использованию. Например, нержавеющая сталь, железо, хромирование и некоторые мягкие металлы, такие как медь и латунь, используют волокно сизаля на этапе грубой полировки, тогда как материал типа веревки используется только с пластиком, на всех этапах.
Many metal parts are polished in order to obtain a reflective surface, or mirror finish, using high speed polishing machine. This is mostly compatible with iron and steel and it significantly improves their appearance.
Заключение
Процесс полировки является ключевым для достижения последовательной, защитной и функциональной поверхности. Помимо эстетической привлекательности, которая является наиболее заметной особенностью этого процесса, полировка также является экономичной и многофункциональной. Так как она позволяет обрабатывать больше материалов и разрабатывать новые методы, потенциал этого метода расширяется для производства различных видов отделки поверхности. Квазиотражающая поверхность и равномерно гладкая текстура, в сочетании с однородным распределением цвета и коррозионной стойкостью, являются отличительными чертами процесса полировки, делая его стандартом во многих отраслях.
