Полировка металла — виды, технология и обработка

Для придания металлическим изделиям эстетичного вида и блеска, устранения с поверхности мелких дефектов и шероховатостей проводится полировка металла. Это финальный этап производственной обработки металлоизделий, который включает механические, химические, электрохимические методы, а также воздействие лазером и ультразвуком. Выбор технологии зависит от разновидности металла, его физико-химических свойств, а также требований, которые предъявляются к заготовкам.

Значение правильной подготовки поверхности металла

Перед тем как полировать поверхность металлической заготовки, нужно ее правильно подготовить. На этом этапе проводятся подготовительные работы разного характера, которые направлены на:

• очистку от пыли, грязи, следов ржавчины;
• удаление больших бугорков и глубоких царапин;
• удаление следов масел, смазок и других составов;
• расщепление жиров и их продуктов.

Способ и количество подготовительных операций подбираются индивидуально в зависимости от материала, состояния заготовки, требований к качеству готовых изделий. 

Предварительно мастер осматривает заготовки на наличие вмятин, царапин, следов коррозии и других дефектов. В зависимости от того, какие внешние недостатки он найдет на поверхности, подбираются подходящие манипуляции. Однако если на поверхности детали в ходе осмотра мастер обнаружит крупные дефекты, деталь идет в брак. 

В производстве металлоизделий в Москве чаще всего применяются такие методы подготовки перед шлифовкой или полировкой, как:

• Пескоструйная обработка. Воздействие сжатым воздухом с абразивными частицами помогает убрать следы коррозии и незначительные неровности, которые не удаляются полировкой.
• Воздействие жесткими щетками. С помощью ручного инструмента с жесткой щетиной легко убираются отложения пыли и шлама.
• Обезжиривание. С помощью органических растворителей с поверхности удаляются смазки и другие полировальные составы.
• Очистка щелочными растворами. Применяется для удаления жировых пятен.
• Электрохимическая очистка. Металлическую заготовку погружают в электролит для расщепления масляных составов.

Все перечисленные методы подходят для промышленного производства металлических изделий. Обработку можно провести и в домашних условиях — для этого используется мелкозернистая наждачная бумага и специальные растворители.

Процесс механической полировки металла: основные шаги и требования

Традиционный способ полировки металлической поверхности, он же наиболее простой и доступный — механический. В промышленных условиях этот метод полирования предполагает использование шлифовальных станков, которые оснащены абразивными кругами для полировки поверхности металла с разной степенью зернистости.

На этапе механической металлообработки удаляются неровности, небольшие дефекты, поверхность приобретает зеркальный блеск. Как выполняется обработка на шлифовальном станке:

• Мастер подбирает абразивный круг с оптимальной степенью зернистости в зависимости от плотности материала и величины неровностей.
• Надежно закрепляет обрабатываемую деталь в держателе.
• Смачивает водой металлическое изделие и шлифовальный круг.
• Запускает оборудование, которое вращается со скоростью 1400 оборотов в минуту.

Во время шлифовки рабочая поверхность разогревается, с насадки и обрабатываемой заготовки испаряется влага — благодаря такому эффекту сглаживаются неровности. Чтобы не допустить перегрева и обеспечить эффективность процедуры, станок нужно периодически останавливать и смачивать водой заготовку и шлифовальную насадку.

Для придания изделию зеркального блеска на финальном этапе обработки используются войлочные круги. Отполировать металлическую заготовку также можно вручную с помощью наждачной бумаги с разной степенью зернистости. Для обеспечения качественного результата важен не только выбор шлифовального материала, но также интенсивность и длительность обработки.

Значение выбора инструментов и средств для полировки металла

Для полировки заготовок из стали и других металлов используются:

• шлифовальные станки с абразивными насадками;
• угловые шлифовальные машины;
• наждачная бумага;
• щетки с жесткой щетиной;
• шлифовальные пасты.

Инструменты и материалы подбираются в соответствии с требованиями, которые предъявляются к качеству полировки разных типов металла. На производстве чаще всего используется оборудования с абразивными кругами, в домашних условиях можно использовать болгарку и шлифовать вручную наждачной бумагой

После полировочных работ на поверхности металлических изделий не должно быть царапин, борозд, следов ржавчины и других дефектов. Заготовки приобретают эстетичный вид и зеркальный блеск.

Обзор современных технологий полировки металла

Кроме механической шлифовки, заготовки также обрабатываются другими способами. Основные виды полировки металла, которые используются на производстве:

• Химическая. Металлическую заготовку погружают в специальный химический состав. Жидкость нужно предварительно нагреть, чтобы произошла реакция. Под действием химического средства удаляется поверхностный слой, что позволяет устранить небольшие неровности. В результате получаем равномерно обработанное изделие с гладкой поверхностью без следов коррозии и других дефектов. Метод подходит для обработки декоративных изделий нестандартной формы, так как позволяет добраться до труднодоступных мест, обеспечивает равномерное покрытие.
• Электрохимическая. Современный метод полировки металлоизделий. Представляет собой удаление наружного слоя с помощью химического состава, через который проходит электрический ток. Позволяет добиться идеально гладкой поверхности и зеркального блеска.
• Полировка плазмой. Эта технология предполагает погружение металлической заготовки в раствор, который содержит соли аммония с концентрацией 3 — 5%. Так как во время полировки используются неагрессивные вещества, этот метод гораздо безопаснее химического. Обработка плазмой дает быстрый результат — уже через 3 — 5 минут получаем идеально гладкую поверхность с зеркальным блеском.
• Лазерная обработка. Для полировки используется лазерное устройство, позволяющее удалить верхний слой без применения агрессивных реагентов и абразивов. Лазерный луч убирает дефекты на поверхности, при этом не повреждает материал. Весь процесс строго контролируется, что гарантирует точность и позволяет работать со сложными формами.
• Воздействие ультразвуком. Ультразвуковые вибрации создают трещины и сколы на поверхности, тем самым разрушая наружный слой металлоизделия. Это щадящий способ обработки, который применим по отношению к хрупким материалам, часто используется в ювелирном деле. Подходит для работы с металлами, для которых противопоказаны химический и электрохимический методы.
• Полировка алмазной пастой. Пасты с разным спектром зернистости используются для придания металлическим изделиям гладкости и зеркального блеска. Применяются в комплексе со специальными инструментами — притирами. Эффект достигается благодаря комбинированию механического и химического методов, поэтому процесс шлифовки проходит легче. А благодаря разнообразию абразивных паст можно подобрать подходящее средство в зависимости от типа металла и состояния заготовки.

Большинство представленных методов, таких как химический, электрохимический, лазерный, подходят для обработки металлоизделий на заводе. Они требуют строгого следования правилам и соблюдения мер безопасности. Для обработки в домашних условиях чаще используются механические способы — они максимально простые, эффективные и при этом безопасные.

Сравнение разных методов полировки металла

Проанализируем методы полировки металлоизделий по важным критериям:

• Безопасность. Среди наиболее безопасных способов — ручные механические, которые не требуют использования специального инструмента, а также полировка алмазной пастой, которая сочетает механический и химический способы. В свою очередь, химический и электрохимический методы требуют применения химических реагентов, во втором случае также используется электрический ток. Поэтому такая работа требует сноровки и соблюдения правил безопасности.
• Скорость. Электроплазменная полировка по скорости достижения результата превосходит механическую и химическую шлифовку. Эффект заметен уже после 3 — 5 минут воздействия плазмой.
• Универсальность. Технология с использованием лазера получила широкое применение — она подходит для обработки разных металлов, в том числе хрупких и тонких изделий, для которых противопоказаны механические и химические воздействия. Плазменная полировка также относится к универсальным методам обработки, так как используемый состав менее агрессивен по отношению к заготовкам.
• Доступность. Ручной механический метод — наиболее доступный из представленных, так как не требует использования специального оборудования и реагентов. Лазерная шлифовка, обработка ультразвуком и электрохимическое воздействие возможны только в производственных условиях.
• Производительность. Технология обработки плазмой обеспечивает более высокую производительность в сравнении со шлифовкой заготовок на специальных станках и использованием химических растворов.
• Геометрия изделий. Механическая обработка подходит для металлоизделий простой формы, химическая, электрохимическая и плазменная — для сложных конфигураций.
• Квалификация работников. Для работы на спецоборудовании (шлифовальных станках, лазерных устройствах) допускаются специалисты с высокой квалификацией. Химический, электрохимический, плазменный методы менее трудоемкие, но также требуют соблюдения правил безопасности.

Среди представленных технологий в производстве чаще всего используется механический способ обработки на шлифовальном оборудовании. Другие востребованные процедуры — обработка лазером, ультразвуком, плазмой.

Рекомендации по безопасности при механической полировке металла

Механическая полировка металла сопровождается образованием искр и металлической стружки, а также выделением большого количества пыли. Шлифовка выполняется на специальном оборудовании, при неправильном обращении с которым можно получить серьезную травму. 

Чтобы снизить вероятность получения травм, обеспечить персоналу безопасные условия работы, а также избежать порчи металлоизделий и оборудования, нужно придерживаться рекомендаций. Главные аспекты, которым нужно уделить внимание:

• Индивидуальные средства защиты. Используйте перчатки для защиты рук от порезов, царапин и реагентов, очки для защиты глаз от металлической стружки и искр, респиратор, если во время обработки выделяется большое количество пыли. Кроме того, металлообработка на производстве должна выполняться сотрудниками в спецодежде.
• Шлифовальное оборудование. Абразивные насадки для станков должны быть прочными, устойчивыми к нагрузкам. Обязательно наличие защитных ограждений, которые задерживают осколки и стружку. Не превышать допустимые нагрузки и максимальную скорость, указанную производителем.
• Технология обработки. Перед началом полировки нужно надежно закрепить металлическую заготовку. Во время работы убирать пыль и стружку с оснащения и обрабатываемого изделия. Обрабатывать поверхность детали равномерно, без сильного давления и резких движений, чтобы не допустить появления царапин и сколов.

Механическая обработка металлоизделий связана с риском травматизации. Поэтому чтобы уменьшить вероятность негативных факторов, важно придерживаться актуальных норм безопасности на производстве, пользоваться индивидуальными средствами защиты, проверять оборудование перед работой. Для работы на станках должны допускаться только квалифицированные специалисты, которые прошли обучение и инструктаж.