超声电解复合抛光

超声振动抛磨与电解加工复合而成的超声电解复合抛光，既不同于超声振动抛磨，也不同于电解加工，是集超声振动抛磨和电解加工之优点的新工艺。

（1）超声电解复合抛光的机理

抛光用的工具是导电锉。抛光时，工件接直流电源的正极，工具接电源的负极。同时，在工具和工件之间通入钝化性电解液。工具以极高的频率对工件表面进行抛磨，不断地将工件表面凸起部位的钝化膜去掉，被去掉钝化膜的表面便迅速被溶解，溶解下来的产物不断被电解液带走，溶解不断进行。这个过程直到将工件表面整平为止。工具在高频振动下，不但能迅速去除钝化膜，而且能使加工区产生强烈的空化作用，由于空化作用使得加工区的活化作用增强，导致了电化学反应增强，最后使得工件表面的凸起部位的金属溶解速度提高。超声电解复合抛光示意图如图9-19所示。

在抛光过程中，工具抛磨的钝化膜是较软的，所以工具受到的阻力不大，因此工具磨损不大。而单纯的超声机械抛磨抛光，抛磨时是去除金属本体，阻力大，工具磨损快。

（2）影响抛光速度和抛光质量的因素

① 电解液成分。电解液的成分是影响抛光速度和抛光质量的主要因素，因此，必须根据工件材料进行优选。一般情况下，超声电解复合抛光主要用于模具钢的模具。可选择具有抛光质量好、无毒、性能稳定的钝化性电解液，即NaNO₃水溶液的电解液，根据工件材料的性质，NaNO₃电解液的浓度一般为20%左右。

为了改善抛光质量应加入合适的添加剂（如为了防止在加工中工件表面出现点蚀），可以加入三聚磷酸钠，加入量应尽量少，一般是0.5%左右。为了提高电解液的润滑性、分散性及去污能力，可以在NaNO₃溶液中加入适当的十二烷基硫酸钠，加入量不要超过1%。

② 工具材料的成分及品质。抛光工具常用的形式是导电锉和导电油石。导电锉是在金属基体上镀一层磨料而成。为了延长使用寿命，通常使用金刚石磨料。导电油石是磨料用金属作黏结剂制成，磨料常用SiC、AL₂O₃等。

在精抛时，使用的磨料要进行严格选择，要保证磨粒均匀，不能混入大颗粒的磨粒，否则会在工件表面出现不均匀的条纹，破坏表面的完整性。

导电油石不能有微细裂纹，因为在高频振动下会因产生应力集中而断裂。

导电锉的磨料要严格过滤处理，以保证镀层均匀、而又不含大颗粒磨料。为保证镀层牢固，需将磨料进行严格化学处理。

试验证明，磨料粒度的大小与加工表面粗糙度有关。颗粒大，抛光面的表面粗糙度大，要想抛光出Ra0.09μm以下粗糙度的表面，必须选用1000目以上的磨料。

③ 工作电压。加工电压是影响加工表面质量的重要因素，加工电压的选择一般取决于工件的原始粗糙度。原始粗糙度大，加工电压高些，目的是以较快的速度将余量去除；精抛时，电压尽可能小，以保证较高的加工质量和铰低的粗糙度。

我国目前电火花成形加工的模具表面粗糙度，通常是在Ra2. 5〜10μm之间。所以粗抛时加工电压为6〜15V，精抛时加工电压为5V左右。

电压高时，工件表面易出现点蚀；电压过低时，抛光效率低，表面质量也不好。

加工电压的选择还需要考虑到电解液的浓度以及工具对工件的压力。

④ 抛光机的输出功率。抛光机输出功率的选择主要考虑工件表面的粗糙度、抛光速度、工具对工件的压力以及工具对工件抛光的接触面积。工件表面的原始粗糙度大，抛光阻力大，为了提高效率，功率要大些。

工件与工具之间的压力一定时，接触面积增加，磨削阻力就相应增加，抛光的输出功率要增加，否则就无法正常加工。

手提式抛光机，一般分20W、30W和50W几种，每种抛光机输出的功率有一个最大值。所以每种抛光的最大功率调节范围就是抛光机最大的输出功率。在使用时要选择合适的抛光机。

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