Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đánh bóng điện hóa

Thép không gỉ là một loại vật liệu rất ít bị ăn mòn trong môi trường xâm thực. Thép không gỉ chứa nhiều nguyên tố hợp kim như Cr, Ni, Mn, Ti, Mo, N… Tùy thuộc vào cấu trúc, thép không gỉ được phân chia ra thành các nhóm sau: mactensit, ferit, austenit… Dù thuộc cấu thuộc nhóm nào nhưng đặc trưc của nó là bền vững không bị ô xi hóa (inoxydable).

Quá trình đánh bóng điện hóa cũng giống như quá trình mạ kim loại, nhưng ở đây chi tiết kim loại được đánh bóng đóng vai trò Anốt hòa tan. Quá trình đánh bóng xảy ra ở Anốt với việc hòa tan những điểm lồi trên bề mặt kim loại trong dung dịch điện ly khi có dòng điện một chiều chạy qua. Điều kiện cần thiết cho quá trình xảy ra là sự có mặt của nhiều i-on phức trong dung dịch điện li. Do đó thành phần dung dịch điện li quyết định rất nhiều đến chất lượng bề mặt.

Sơ đồ đánh bóng điện hóa Inox

Sơ đồ mô tả các cực Anot và Catot trong bể đánh bóng điện hóa inox

Thực tế cho thấy việc lựa chọn thành phần dung dịch điện li, lựa chọn chất trợ dung cũng như chế độ công nghệ hoàn toàn phụ thuộc vào bản chất kim loại đem đánh bóng.

Dưới đây chúng tôi xin đưa ra những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đánh bóng điện hóa như sau:

  • Ảnh hưởng của phụ gia vô cơ: Sự có mặt của phụ gia vô cơ, ví dụ như CrO3 trong dung dịch điện li có ảnh hưởng tốt tới khả năng đánh bóng điện hóa các mác thép khác nhau. Nó có tác dụng làm tăng độ bóng, nhưng có ảnh hưởng nhỏ tới sự san phằng mấp mô bề mặt.
  • Ảnh hưởng chất hoạt động bề mặt: Nó góp phần cải thiện rất nhiều chất lượng đánh bóng. Khi thêm chất hoạt động bề mặt (như Sunfonat) cho phép thực hiện quá trình đánh bóng điện hóa theo hướng xác định. Nồng độ và bản chất của chất phụ gia là điều cần quan tâm nhất.
  • Ảnh hưởng bề mặt chi tiết trước khi đánh bóng: Khả năng của phương pháp đánh bóng điện hóa không phải là không có giới hạn. Độ nhám bề mặt của chi tiết thường được cải thiện 1-2 cấp so với ban đầu, tuy nhiên, trong nhiều trường hợp có thể vượt 3-4 cấp và đạt độ nhám tới ∇12- ∇13. Do đó việc chuẩn bị bề mặt ban đầu là yếu tố quyết định đến chất lượng đánh bóng điện hóa sau này.
  • Ảnh hưởng của thời gian đối với chất lượng bề mặt: Độ giảm khối lượng của kim loại đánh bóng đều tăng nhanh theo thời gian. Để có được chất lượng bề mặt tốt nhất, thời gian đánh bóng thường được xác định theo kinh nghiệm dựa trên sự biến đổi khối lượng so với mức độ tạo bề mặt và sự thay đổi khả năng phản xạ bề mặt đánh bóng.
  • Ảnh hưởng của mật độ dòng: Mật độ dòng càng cao thì lượng kim loại bị ăn mòn càng nhiều.
  • Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình đánh bóng điện phân, nhiệt độ càng cao thì quá trình xảy ra càng nhanh.
  • Ảnh hưởng quá trình gia công cơ khí: Biến cứng (ép, dập, kéo) hoặc tăng độ nén chặt kim loại (rèn) rất thuận lợi cho quá trình đánh bóng điện hóa Inox. Gia công cơ khí tạo nên bề mặt lồi lõm sẽ không thuận lợi cho quá trình này.
  • Ảnh hưởng của quá trình nhiệt luyện: Qua xử lý nhiệt luyện làm giảm ứng suất, tăng tính đồng nhất của cấu trúc, tạo điều kiện hạt nhỏ mịn đồng đều giúp cho sản phẩm có chất lượng bề mặt đạt độ bóng cao trong thời gian ngắn nhất.

 

Từ thực tế sản xuất, người ta xác định được các thông số tối ưu như sau:
+ Nhiệt độ của dung dịch điện li không vượt quá 60-80°C.
+ Thời gian đánh bóng khi không có chất hoạt động bề mặt là 5-15 phú, khi có chất hoạt động bề mặt là 1-5 phút.
+ Mật độ dòng là 40-150 A/dm2, khi có chất hoạt động bề mặt có thể nâng cao đến 200-300 A/dm2.