Perfektní vysoký lesk povrchu reprodukovatelně a ekologicky šetrně vyrábět

Das trockene Elektropolieren eignet sich auch optimal für die Bearbeitung von Lifestyle-Produkten, hier ein Tamper. / Technologia sucha elektropoleringu jest również idealna do wykańczania produktów lifestyle, takich jak ten tamperek. ©Rösler

W przeciwieństwie do konwencjonalnego elektropolerowania, proces DryLyte usuwa materiał tylko z szczytów chropowatości powierzchni. W związku z tym, usuwanie materiału jest stosunkowo niewielkie, a geometria elementu pozostaje nienaruszona. / W przeciwieństwie do tradycyjnych systemów elektropolerskich, suchy proces elektropolerski DryLyte usuwa tylko szczyty chropowatości z powierzchni elementu roboczego. Dlatego wskaźnik usuwania materiału jest bardzo niski. Zapewnia to, że integralność geometryczna elementów roboczych nie jest naruszona. © Rösler

Za pomocą suchego elektropolerowania można w sposób powtarzalny i oszczędny w zasoby uzyskać idealne powierzchnie o wysokim połysku w krótkich czasach procesu. / The dry electropolishing technology enables the reproducible and resource-saving generation of perfect high-gloss surfaces in short process times. ©GPA Innova

Rosnące wymagania dotyczące jakości powierzchni przy jednoczesnym wzroście wymagań dotyczących powtarzalności, śledzenia oraz efektywności zasobów procesów wymagają dostosowanych metod wykończenia powierzchni. Z metodą DryLyte technologia Rösler Oberflächentechnik oferuje innowacyjne rozwiązanie do elektropolerowania wymagających, metalowych elementów. W przeciwieństwie do klasycznych metod elektrochemicznego polerowania, zautomatyzowana obróbka odbywa się z użyciem elektrolitowych, stałych cząstek w suchym środowisku. Całkowicie eliminowane są pady kwasowe lub płyny procesowe. Do zalet należą oprócz wysokiej dokładności geometrii i ogólnie lepszego efektu powierzchniowego, zmniejszony ślad węglowy i obniżone koszty utylizacji. Kosztowne i skomplikowane przygotowanie zużytych płynów procesowych jest całkowicie wyeliminowane, a elementy wychodzą z procesu czyste.

Bez względu na właściwości optyczne czy funkcjonalne – obróbka powierzchni stoi przed wieloma wyzwaniami. Z jednej strony konieczne jest spełnienie wyższych wymagań dotyczących chropowatości powierzchni i dokładności geometrycznej elementu, ale jednocześnie proces musi spełniać kryteria ekonomiczne i ekologiczne. Tematy takie jak zapotrzebowanie na energię i zużycie zasobów, a także unikanie potencjalnie niebezpiecznych substancji i odpadów, coraz bardziej zyskują na znaczeniu. W wielu przypadkach wymaga się także powtarzalnych i w pełni śledzonych procesów. Metody takie jak ręczna obróbka czy klasyczne elektropolerowanie z użyciem płynnych elektrolitów nie spełniają tych wymagań w pełni lub tylko w ograniczonym zakresie. Innowacyjnym rozwiązaniem dla powtarzalnej obróbki wymagających i geometrycznie złożonych elementów z przewodzących metali jest tutaj innowacyjna technologia DryLyte od GPA Innova, partnera Rösler Oberflächentechnik.

Od odtłuszczania po polerowanie na wysoki połysk – zrównoważone i efektywne

Zautomatyzowana metoda upraszcza i standaryzuje różne procesy wykończenia powierzchni, od odtłuszczania, polerowania i szlifowania po polerowanie na lustro oraz obróbkę końcową elementów wyprodukowanych metodami addytywnymi. Sucha elektropolerka może być stosowana jako proces wykończeniowy w połączeniu z znanymi metodami szlifowania, strumieniowania i innymi wstępnymi metodami lub samodzielnie, w zależności od stanu wyjściowego powierzchni i wymaganego efektu końcowego.

Technologia DryLyte opiera się na zasadzie elektrochemicznego usuwania powierzchni. Jednak do usuwania metalu nie używa się płynnych elektrolitów, lecz szeregu różnej wielkości cząstek polimerowych z wbudowanym, dostosowanym do zastosowania medium elektrolitycznym. W przeciwieństwie do klasycznego elektropolerowania, nie powstają tu niebezpieczne dla zdrowia opary, które wymagałyby energochłonnego odciągu i specjalnego sprzętu ochronnego dla personelu. Materiał usuwany z powierzchni jest absorbowany przez medium elektrolityczne, co zapobiega emisji pyłów czy cząstek metalu do otoczenia, tak jak w przypadku ręcznego szlifowania i polerowania. Stabilny rezultat obróbki jest osiągany przez cały okres eksploatacji medium elektrolitycznego. Wymiana jest konieczna dopiero wtedy, gdy medium zostanie nasycone metalem, co wiąże się z podobną utylizacją jak w przypadku ścierniw. Stopień nasycenia elektrolitu jest monitorowany przez maszynę, a personel jest na bieżąco informowany o stanie i dostępnej ilości medium. Dzięki temu zawsze można zapewnić powtarzalność wyników na elemencie i optymalne wykorzystanie elektrolitu. To z kolei obniża koszty pracy i utylizacji. Równocześnie, dzięki wysokiej efektywności zasobów, zmniejsza się ślad węglowy produktów.

Precyzyjna, delikatna i zachowująca geometrię obróbka

Podczas suchego elektropolerowania, zamocowane elementy powoli przemieszczają się przez medium elektrolityczne, zapewniając jednorodną cyrkulację. W zależności od charakterystyki elementu, możliwa jest także obróbka wewnętrzna, którą umożliwiają specjalne elektrody. Materiał jest usuwany głównie z szczytów chropowatości powierzchni, co oznacza, że usunięcie jest niewielkie i bardzo delikatne. Obrabiane elementy mają jednorodną powierzchnię bez śladów, wzorów czy efektów pomarańczowej skórki. Nawet w przypadku cienkich i złożonych geometrii, obróbka nie powoduje mikrokruszeń ani pęknięć.

Celowa i „kontrolowana” obróbka zapewnia, że w przypadku elementów precyzyjnych, takich jak narzędzia maszynowe czy narzędzia dla przemysłu farmaceutycznego, geometria elementu nie ulega zmianie, a krawędzie nie są zaokrąglane. Z drugiej strony, skuteczne wygładzanie powierzchni minimalizuje powstawanie pęknięć i kraterów. W efekcie poprawia się odporność na korozję i zmęczenie, co przekłada się na dłuższą żywotność elementów. W porównaniu z konwencjonalnym elektropolowaniem, elementy poddane suchemu polerowaniu korodują od 4 do 15 razy wolniej (testy korozji przeprowadzono w roztworze słonej wody z 30 g/l NaCl). W przypadku elementów takich jak koła zębate, stosowanych w systemach mechanicznych, obróbka ta poprawia jednocześnie właściwości poślizgowe i zapewnia optymalny rozkład środków smarnych na powierzchni. Zużycie elementów i emisja hałasu są również wyraźnie zmniejszone dzięki lepszej jakości powierzchni.

Inną zaletą technologii DryLyte są stosunkowo krótkie czasy procesu. W zależności od zastosowania, chropowatości wyjściowej i oczekiwanego efektu, wynoszą od kilku minut do 1,5 godziny. Powierzchnie mogą być nie tylko wygładzane, ale także polerowane na wysoki połysk w jednym kroku produkcyjnym. Bardzo chropowate powierzchnie, na przykład komponentów wytwarzanych metodami addytywnymi, zwykle przygotowuje się poprzez ścierny szlif.

Dostosowane do wielu zastosowań

Metoda ta, bezkonkurencyjna i opatentowana, została pierwotnie opracowana do obróbki odlewów modelowych i koron z kobaltu-chromu oraz tytanu w przemyśle dentystycznym. Obecnie sucha elektropolerka GPA Innova jest stosowana także do obróbki stali nierdzewnej, stali, twardych metali, stopów niklu, aluminium i miedzi oraz innych przewodzących metali w różnych branżach, w których wymagania dotyczące jakości powierzchni są wysokie, na przykład w lotnictwie, przemyśle kosmicznym, farmaceutycznym, maszynowym oraz w przemyśle dóbr konsumpcyjnych i luksusowych. Ponadto, ze względu na potwierdzoną biokompatybilność, jest wykorzystywana również w medycynie do produkcji implantów i instrumentów.

Proces i parametry procesu są ustalane zgodnie z elementami i zastosowaniem w Centrum Doświadczeń Klienta Rösler. Do realizacji dostępne są różne urządzenia do zautomatyzowanego procesu, co zapewnia, że wszystkie elementy są obrabiane z użyciem zdefiniowanych lub zwalidowanych parametrów.