Як полірувати алюміній?

1. Вступ

Полірування алюмінію перетворює на нудну, окислену або шорстку поверхню в готовий вигляд, який коливається від чистого атласу до високоглянцевого дзеркала.

Правильне полірування покращує естетичність, зменшує тертя на сполучених поверхнях, і — у поєднанні з ущільненням — підвищує стійкість до корозії.

2. Чому польський алюміній?

Полірування алюміній це більше, ніж естетичний вибір, він значно впливає як на продуктивність, так і на довговічність.

Покращений зовнішній вигляд

Полірований алюміній може варіюватися від тонкого атласного покриття до дзеркальної поверхні, забезпечує чудовий візуальний ефект.

Це важливо для споживчих товарів, архітектурні елементи, автомобільна обробка, і декоративні програми, де перше враження має значення.

Функціональна продуктивність

• Зменшене тертя: Гладкі поверхні зменшують тертя рухомих частин, наприклад валів, слайди, і підшипники.
• Краща герметичність: Поліровані сполучні поверхні покращують ущільнення клапанів, насос, і прецизійна фурнітура.
• Покращена можливість очищення: Гладкі поверхні стійкі до забруднень, бруд, і окислення, полегшення обслуговування під час обробки харчових продуктів, Медичні пристрої, та лабораторне обладнання.

Підготовка поверхні для нанесення покриттів

Полірування видаляє окалину, оксидні плівки, і незначні дефекти поверхні, забезпечення однорідної підкладки для анодування, порошкове покриття, або прозоре лакове покриття.

Добре відполірована поверхня забезпечує стійке зчеплення покриттів і збереження їх зовнішнього вигляду.

Корозійна стійкість

Тоді як алюміній природним чином утворює захисний оксидний шар, механічне полірування усуває локальне окислення та вбудовані забруднення.

У поєднанні з належним ущільненням або прозорим покриттям, полірований алюміній ефективніше протистоїть плямам і корозії.

3. Розуміння алюмінієвих поверхонь і обмежень

• Сплав має значення. М’які сплави 1xxx легко поліруються, але легко дряпаються; 5Конструкційні сплави xxx/6xxx часто зустрічаються у виготовлених деталях; литі сплави (3хх серія) часто містять кремній і пористість, що ускладнює полірування.
• Оксидна плівка. Алюміній відразу утворює тонкий оксид (нанометровий масштаб). Полірування видаляє, а потім знову пасивує поверхню. Прозора захисна обробка запобігає швидкому повторному окисленню.
• Анодовані поверхні. Анодування — це контрольований оксидний шар — ви не може відшліфуйте/відполіруйте його до справжнього металевого дзеркала, не видаляючи анодну плівку.
  Якщо вам потрібне довговічне світловідбиваюче покриття, спочатку відполіруйте основний метал, потім нанесіть прозоре захисне анодування або лак (примітка: анодування може трохи приглушити найвищий блиск).
• Ризик зараження. Забруднення залізами (сталева вата, частинки заліза) призводить до чорної іржі/червоних плям на алюмінії. Завжди використовуйте інструменти та суміші з кольорових металів.

4. Як полірувати алюміній

Полірування алюмінію вимагає розуміння властивостей матеріалу та вибору відповідного методу.

Алюміній м'який, схильність до подряпин, і швидко утворює оксидний шар, тому методи повинні збалансувати видалення матеріалу із захистом поверхні.

Полірування можна розділити на посібник, механічний, і хімічні методи.

Ручне полірування

Ручне полірування підходить для дрібних деталей, складні форми, або підправки. Він покладається на ручні інструменти та абразиви для поступового очищення поверхні.

Техніки:

• Шліфування: Почніть з крупнозернистого наждачного паперу (Напр., 220– 400 грит) для усунення недоліків, потім перейдіть до більш дрібної крупи (800–2000) для гладкості.
• Полірування полірувальними складами: Нанесіть спеціальну полірувальну суміш для алюмінію за допомогою м’яких тканин або полірувальних дисків.
  Поширені склади включають рум'яна, білий оксид алюмінію, або зелений оксид хрому для дзеркальних покриттів.
• Полірування з мікрофібри: Після шліфування та полірування, серветки з мікрофібри можуть видалити залишки полірувальної суміші, залишаючи чистим, покриття без смуг.

Переваги: Високий контроль, підходить для делікатних або нерівних частин.
Обмеження: Трудомісткість, повільніше для великих поверхонь.

Механічне полірування

Механічне полірування використовується для більших деталей або виробництва великих обсягів. Машини забезпечують стабільний тиск і швидкість для рівномірної обробки поверхні.

Техніки:

• Ротаційне полірування: Настільні чи п’єдесталні шліфувальні круги з відповідними сумішами можуть створювати атласну до дзеркальної поверхні.
• Вібраційне полірування: Використовує абразиви та засоби у вібраційній ванні для полірування кількох дрібних компонентів одночасно.
• Стрічкові або дискові шліфувальні машини: Ідеально підходить для прямих країв і плоских поверхонь, прогресуючи від грубих до тонких пасом.

Переваги: Ефективний для середнього та великого виробництва, послідовні результати.
Обмеження: Менш ефективний на складних контурах, якщо не поєднується з ручним поліруванням.

Хімічне полірування / Освітлення

Кислотне травлення та електрополірування можуть усунути шорсткість поверхні та створити яскраве покриття.
Це промислові процеси (відбілювачі на основі фосфорної/хромової кислоти, або запатентовані хімікати для електрополірування) і вимагають суворого контролю, вентиляція, поводження з відходами та ЗІЗ.

Техніки:

• Лужне травлення: Усуває недоліки поверхні, оксидні шари, та дрібні подряпини.
• Яскраве занурення: Поєднує кислоти та відбілювачі для створення відбивної поверхні з мінімальними механічними зусиллями.
• Пасивація: Часто використовується після хімічного полірування для стабілізації поверхні та підвищення стійкості до корозії.

Переваги: Створює високовідбиваючі покриття без механічного стирання; ідеально підходить для складних геометрій.
Обмеження: Потребує ретельного хімічного контролю, засоби захисту, та належну утилізацію відходів.

5. Покроковий процес полірування

Нижче наведено три робочі процеси: матовий/сатин, глянцеве дзеркало, та ручне полірування деталей.

Брашований / Атласне покриття (ефективний)

1. чистий: Знежирте м’яким миючим засобом і водою; сухий.
2. Усунути дефекти: Використовуйте зернистість 180–320, щоб видалити сліди від фрез або великі подряпини.
3. Створення зерна: Використовуйте зернистість 320–400 або диски Scotch-Brite, дотримуючись одного напрямку для однорідного зерна.
4. Уточніть: Змішайте з зернистістю 400–600 до гладких країв.
5. Закінчити: Легкий баф із флізеліновою подушечкою та нейтральною полірувальною пастою, якщо необхідно.
6. Захищати: Нанесіть світлий віск або прозорий лак для зовнішніх деталей.

Очікуваний Ра: 0.8–1,6 мкм.

Високоглянцевий / Дзеркальне покриття (трудомісткість і трудомісткість)

1. Підготовка: Закріпіть деталь, щоб уникнути вібрації; знежирити (ізопропіловий спирт).
2. Усунення основного дефекту: Почніть із зернистості 180–320, щоб видалити глибокі сліди.
3. Прогресивне мокре шліфування: 320 → 400 → 600 → 800 → 1000 → 1500 → 2000 піщинка; тримайте поверхню та папір вологими 600 і вгору. Щоб зберегти рівність, використовуйте м’який підкладковий блок.
4. Висушіть і огляньте: Видаліть усі подряпини від попереднього піску, перш ніж рухатися далі.
5. Полірування зрізу: Використовуйте круг для грубої обробки (сизаль або груба бавовна) з ріжучою сумішшю (Тріполі) для видалення шліфувального помутніння.
   Швидкість буфера: ~1200–2500 об/хв для настільних буферів (див. примітку з техніки безпеки). Тримайте контакт у русі, щоб уникнути накопичення тепла.
6. Проміжне полірування: Перейдіть на середній бавовняний диск із фінішною сумішшю.
7. Остаточне полірування: М'яке муслінове або фетрове колесо з безпечним для алюмінію білим рум'янцем або алмазною пастою. Для перевірки часто протирайте мікрофіброю.
8. Запечатувати: Негайно нанесіть захисне прозоре покриття, лак, або анодувати (за бажанням і сумісність).

Очікуваний Ра: <0.6 мкм; дзеркальний вигляд з хорошими сплавами та послідовною технікою.

Деталь / Ручне полірування (дрібні предмети)

• Використовуйте складені смужки наждачного паперу або шліфувальні палички з однаковою зернистістю; обробіть повстю ювелірними рум’янами або вручну нанесіть невеликі повстяні точки на обертовий інструмент. Використовуйте низьку швидкість і легкий тиск.

Орієнтування часу (грубий):

• Маленька частина (100 × 100 мм) дзеркалювати: 30– 120 хвилин залежно від початкового стану.
• Більші панелі займають пропорційно більше часу; плануйте години для предметів меблів.

6. Техніка для різних стартових умов

Початковий стан алюмінію суттєво впливає на підхід до полірування, досяжний фініш, і необхідні запобіжні заходи.

Кожен тип поверхні — литий, екструдований / кований, анодований, або пофарбовані — потрібні спеціальні методи для оптимізації результатів із збереженням цілісності матеріалу.

 

Литий алюміній

Литий алюміній часто містить пористість, кремнієві включення, і нерівності поверхні внаслідок процесу твердіння. Ці особливості впливають на здатність до полірування та досягнуту відбивну здатність.

Рекомендований підхід:

• Підготовка дефекту: Великі пори та недоліки перед поліруванням слід заповнити алюмінієвими наповнювачами або епоксидними сумішами..
• Вибір абразиву: Почніть з більш грубих абразивів (180– 400 грит) щоб згладити нерівності, потім поступово переходьте до більш дрібної крупи.
• Очікуване закінчення: Завдяки властивій пористості та мікровключенням, литий алюміній зазвичай не може досягти такої ж дзеркальної відбивної здатності, як кований або екструдований алюміній, навіть після ретельного полірування.
• Поради: Застосовуйте помірний тиск і послідовні рухи, щоб уникнути розриву або жолобів на м’якій литій поверхні.

Екструдований/кований алюміній

Екструдований і кований алюміній зазвичай має a більш однорідна поверхня та менше дефектів, забезпечує чудову якість полірування та високий блиск.

Рекомендований підхід:

• Підготовка поверхні: Може знадобитися легке шліфування, щоб видалити лінії екструзії або незначні дефекти поверхні.
• Полірування: Дотримуйтесь стандартного переходу від середнього до дрібного абразиву для щіткового, сатин, або дзеркальне покриття.
• Запобіжні заходи: Для анодованих екструзій, уникайте агресивного шліфування, яке може видалити або пошкодити анодований шар.
• Переваги: Гладкий, бездефектні поверхні екструдованого алюмінію добре реагують як на механічне, так і на хімічне полірування, забезпечення високого блиску.

Анодований алюміній

Анодований алюміній має a важко, захисний оксидний шар що підвищує стійкість до корозії, але обмежує можливості полірування.

Рекомендований підхід:

• Попереднє анодування: Для дзеркальних покриттів, відполіруйте основний метал перед анодуванням. Методи включають механічне полірування в поєднанні з хімічним освітленням.
• Пост-анодування: Якщо анодний шар вже є, уникайте шліфування або абразивного полірування. Тільки використовувати неабразивні поліролі або прозорі захисні покриття для покращення зовнішнього вигляду.
• Обмеження: Спроба досягти дзеркального покриття на попередньо анодованих поверхнях може пошкодити захисний оксид, Зниження резистентності до корозії.

Алюміній з фарбованим або порошковим покриттям

Фарбовані та порошкові поверхні мають переважно декоративно-захисний характер; їх полірування істотно відрізняється від голого металу.

Рекомендований підхід:

• Видалення поверхні (Необов’язковий): Якщо потрібне справжнє полірування металу, зніміть покриття, щоб відкрити оголений алюміній.
• Полірування покритих поверхонь: Використовуйте автомобільні полірувальні суміші, призначені для фарби або порошкової обробки, ніжне нанесення, контрольований рух, щоб уникнути розрідження або пошкодження покриття.
• Результат: Полірування спрямоване на видалення подряпин, посилення блиску, і гладкість поверхні, а не структурна обробка.

7. Обробка після полірування: Захистіть фініш

Полірована алюмінієва поверхня повторно окислюється; загальні стратегії захисту:

• Прозорий лак / поліуретан: довготривалий; вибирайте склади, стійкі до УФ-променів, для зовнішнього використання. Типовий інтервал перекриття: 3– 5 років на відкритому повітрі залежно від експозиції.
• Прозоре анодування: важко, міцний захист; незначна втрата абсолютного дзеркального блиску, але відмінний захист від зносу/корозії.
• Полімерні воски / карнауба: простий догляд для внутрішніх/декоративних елементів; повторно застосовувати кожні 6–12 місяців.
• Конверсійні покриття / пасивація: для контакту з їжею, вибирайте схвалені FDA методи лікування.
• Зберігання: зберігайте поліровані деталі при низькій вологості та уникайте контакту з чорними металами.

8. Безпека, Проблеми навколишнього середовища та забруднення

• ЗІЗ: захисні окуляри, рукавички, захист органів слуху, і відповідний респіратор від пилу під час шліфування або полірування.
• Вентиляція & боротьба з пилом: під час полірування утворюється дрібний металевий пил — використовуйте локальну витяжку або вологе шліфування, щоб зменшити забруднення повітрям.
• Уникайте чорних інструментів & абразиви: не використовуйте сталеву вату або склади на основі заліза. Використовуйте щітки та тканини з нержавіючої сталі або кольорових металів.
• Хімічні небезпеки: кислотні відбілювачі та розчини для електрополірування є небезпечними — використовуйте лише у належній вентиляції, дозволені промислові установки зі знешкодженням відходів.
• Утилізація відходів: залишки полірування містять металеві дрібні фракції та масла; утилізуйте відповідно до місцевих правил.

9. Усунення несправностей: Поширені проблеми та їх вирішення

• Вихрові знаки / серпанок: неповне видалення попереднього піску. Виправити: поверніться до нижчої зернистості та видаліть усі подряпини перед просуванням.
• Випалювання або термофарбування: занадто високі швидкість/тиск диска баффа. Виправити: зменшити швидкість/тиск, виконувати переривчасті проходи, за необхідності охолодіть поверхню водою.
• чорний / червонувате фарбування: забруднення залізом. Виправити: очистіть абразивом із кольорових металів і очисником для знезалізнення; забезпечте відсутність контакту зі сталлю.
• Цедра апельсина / нерівномірний блиск: непостійний тиск шліфування або змішані суміші. Виправити: відшліфуйте до однорідної зернистості та повторно відполіруйте.
• Погана адгезія верхнього покриття: недостатнє знежирення. Виправити: розчинник чистий (IPA), легка потертість с 2000 піщинка, нанесіть сумісний праймер/покриття.

10. Висновок

Полірування алюмінію - це дисципліна, що об'єднує металургію, контроль процесів і оздоблення.

Успіх залежить від вибору правильної техніки для початкових умов і бажаного фінішу, методично просуваючи абразиви, уникнення забруднення залізом, контроль тепла, і захист кінцевої поверхні відповідним покриттям.

За допомогою належної техніки ви можете надійно виготовляти оздоблення від елегантного матового атласу до справжнього дзеркала, але пам’ятайте, що сплав і якість лиття встановлюють фізичні обмеження — литі деталі з пористістю ніколи не зрівняються з блиском чистих кованих матеріалів без додаткових ремонтних робіт.

 

Поширені запитання

Чи можна відполірувати анодований алюміній до дзеркального блиску?

Не зі збереженням анодованого шару. Щоб отримати дзеркало, анодувати, полірувати основний метал, потім необов'язково повторно анодувати (примітка: анодування трохи зменшує блиск).

Чи необхідне вологе шліфування?

Від ~600 зернистості й далі вологе шліфування зменшує засмічення, знижує тепло, і створює більш тонку обробку — настійно рекомендується для дзеркал.

Які сполуки найкраще підходять для алюмінію?

Використовуйте кольорові метали, безпечні для алюмінію сполуки: Трипільська на зрізання, середньо-коричневі/білі суміші для полірування та білі рум'яна або тонка алмазна паста для остаточного блиску. Уникайте рум'ян із оксиду заліза.

Як часто потрібно закривати поліровану зовнішню алюмінієву деталь?

Очікуйте з високоякісним прозорим лаком, стійким до ультрафіолету 3– 5 років; з воском або без захисту очікуйте більш частого обслуговування (6– 12 місяців).

Чому на полірованому алюмінії з’являються смуги через тиждень?

Можливе забруднення залізом або відбитки пальців (олії) викликаючи нерівномірне окислення. Очистіть неабразивним миючим засобом, видалити залізні забруднення, і нанести захисне покриття.

Чи можна використовувати сталеву вату для полірування алюмінію?

Ні — сталева стружка залишає частинки заліза, які проникають в алюміній, викликаючи плями іржі. Використовуйте спеціальні абразиви для алюмінію (Наждачний папір SiC, повстяні подушечки) замість цього.