Електрополірування великих об’єктів.

Із процесом електрополірування я безпосередньо вперше зіткнувся у 1995 році на кафедрі матеріалознавства Харківського політехнічного інституту, де навчався після переведення з кафедри матеріалів реакторобудування фізико-технічного факультету Харківського державного університету, тоді ще імені О.М.Горького. Це було не за основним навчанням, а певна прибуткова тема, яку опрацьовував один викладач, а я виконував роботу «на підхваті»: обраховував дані в першому наближенні, заносив їх у таблиці, проводив нескладні досліди. Однією з підтем роботи було з’ясувати, що відбувається з поверхневим шаром нержавіючих сталей за різних методів обробки поверхні. Одним із них було електрополірування.

Цей процес відбувається за високих густин струму, близько 100 ампер на квадратний дециметр, а у випадку аустенітної нержавіючої сталі — у досить агресивному електроліті, майже безводній суміші сірчаної та фосфорної кислот із невеликими добавками.

Було цікаво спостерігати, як предмети, щойно матові й тьмяні, після перебування протягом півтори хвилини в електрополірувальній ванні набувають дзеркальної поверхні.

Потім я зіткнувся з потребою електрополірування великих об’єктів. Тут почалися проблеми з джерелом живлення. У «Проммонтаж-04», де я впровадив цей процес, доопрацювавши склад електроліту, джерелом живлення був зварювальний апарат постійного струму, що давав у нормальному режимі 1000 ампер. Це дозволяло обробляти поверхню в 10 квадратних дециметрів, приблизно 31,6х31,6 сантиметрів, якщо це квадрат. Для дрібних декоративних деталей цілком достатньо, а от якщо це щось більше, наприклад ємність? Тут потрібен або потужний блок живлення невеликої напруги, але зі значно більшим струмом, адже у квадратному метрі 100 квадратних дециметрів, тобто 100×100=10000 ампер, або 10 кілоампер: це вже велике дороге джерело живлення. А квадратний метр — це не так уже й багато, площі поверхонь ємностей, з якими ми працювали, зазвичай набагато більші. Та й де взяти стільки електроліту, щоб заповнити ємність?

Тоді я зробив інакше: взяв хімічний відцентровий насос для перекачування агресивних рідин із магнітною муфтою, виготовив електрополірувальну головку, і процес пішов. Суть була в тому, що електроліт безперервно подавався трубкою в металеву полірувальну головку, яка спиралася на метал поліруваної ємності фторопластовими ніжками, що забезпечували сталий зазор і виключали коротке замикання. Джерелом живлення був усе той самий зварювальний апарат на 1000 ампер. Електроліт продавлювався в цій щілині й витікав на стінки ємності, стікав униз, збирався в піддон, звідти жолобом — у ємність, із якої його качав насос.

Робота, звісно, ще та: у костюмі хімічного захисту й протигазі, зате процес ішов швидко. Звичайно, коли головку відводили від місця полірування на інше місце, ослаблений залишковий струм перехідної зони окиснював метал, він ставав матовим. Але це був найтонший шар оксидів на вже полірованій поверхні, і після відмивання її від кислотного електроліту спочатку водою, а потім розчином соди по ній треба було пройтися буквально одним помахом повстяного круга з пастою ГОІ, і вона ставала дзеркальною. Реально виходила шорсткість 0,11-0,09 мікрона, 10-й клас чистоти цілком досягався.

Крім того, електрополірована поверхня має особливості порівняно з механічно полірованою: на ній немає дрібних різких перепадів висоти профілю, сходинок, вона плавно-хвиляста. Тому для харчової промисловості, фармацевтики й узагалі всіх галузей, де необхідно чисто відмивати поверхню, вона має значну перевагу перед механічно полірованою. Навіть за параметра шорсткості, виміряного стандартними методами, такого самого або навіть на клас більшого, ніж у механічно полірованої, електрополірована поверхня набагато краще проходить пробу на змив. Або, простіше кажучи, краще відмивається. А зазвичай замовника цікавить саме проба на змив. Бо якщо вимірювати шорсткість, цілком можна пропустити кілька локальних дефектів, а проба на змив, проведена на всій полірованій поверхні, відразу покаже, що забрудненням «було де сховатися».