Hispanopedia WikiEl electropulido , también conocido como pulido electroquímico , pulido anódico o pulido electrolítico (especialmente en el campo de la metalografía ), es un proceso electroquímico que elimina material de una pieza de trabajo metálica, reduciendo la rugosidad de la superficie al nivelar los micropicos y valles, mejorando el acabado de la superficie . [1] El electropulido a menudo se compara con el mecanizado electroquímico , pero es claramente diferente de este . Se utiliza para pulir , pasivar y desbarbar piezas metálicas. A menudo se describe como lo opuesto a la galvanoplastia . Puede usarse en lugar del pulido fino abrasivo en la preparación microestructural . [2]
Mecanismo
1. Electrolito
2. Cátodo
3. Pieza de trabajo a pulir (ánodo)
4. Partícula que se mueve de la pieza de trabajo al cátodo
5. Superficie antes del pulido
6. Superficie después del pulido
Por lo general, la pieza de trabajo se sumerge en un baño de electrolito a temperatura controlada y sirve como ánodo ; se conecta al terminal positivo de una fuente de alimentación de CC, mientras que el terminal negativo se conecta al cátodo. Una corriente pasa desde el ánodo, donde el metal de la superficie se oxida y se disuelve en el electrolito, hasta el cátodo. En el cátodo, se produce una reacción de reducción , que normalmente produce hidrógeno. Los electrolitos utilizados para el electropulido suelen ser soluciones ácidas concentradas, como mezclas de ácido sulfúrico y ácido fosfórico . Otros electrolitos de electropulido reportados en la literatura incluyen mezclas de ácido perclórico con anhídrido acético (que ha causado explosiones fatales) y soluciones metanólicas de ácido sulfúrico. [3]
Para pulir electrolíticamente una superficie rugosa, las partes salientes de un perfil de superficie deben disolverse más rápido que las hendiduras. Este proceso, conocido como nivelación anódica , puede estar sujeto a un análisis incorrecto al medir la topografía de la superficie. [4] La disolución anódica en condiciones de electropulido elimina las rebabas de los objetos metálicos debido al aumento de la densidad de corriente en las esquinas y las rebabas. Lo más importante es que el electropulido exitoso debe funcionar bajo una meseta de corriente constante limitada por difusión, lograda siguiendo la dependencia de la corriente con el voltaje (curva de polarización), bajo condiciones de temperatura y agitación constantes.
Aplicaciones
Debido a su facilidad de operación y su utilidad para pulir objetos de formas irregulares, el electropulido se ha convertido en un proceso común en la producción de semiconductores.
Como el electropulido también se puede utilizar para esterilizar piezas de trabajo, el proceso juega un papel esencial en las industrias alimentaria, médica y farmacéutica. [5]
Se utiliza comúnmente en la postproducción de piezas metálicas de gran tamaño como las que se emplean en tambores de lavadoras, carrocerías de buques oceánicos y aviones y automóviles.
Si bien casi cualquier metal puede ser electropulido, los metales pulidos más comúnmente son el acero inoxidable de las series 300 y 400 , el aluminio, el cobre, el titanio y las aleaciones de níquel y cobre.
Los componentes de ultra alto vacío (UHV) generalmente se electropulen para tener una superficie más lisa para mejorar las presiones de vacío, las tasas de desgasificación y la velocidad de bombeo.
El electropulido se utiliza comúnmente para preparar muestras delgadas de metal para microscopía electrónica de transmisión y tomografía de sonda atómica [6] porque el proceso no deforma mecánicamente las capas superficiales como lo hace el pulido mecánico.
Normas
- ISO .15730:2000 Recubrimientos metálicos y otros recubrimientos inorgánicos: electropulido como medio para suavizar y pasivar el acero inoxidable
- Normas ASME BPE para equipos de bioprocesamiento con electropulido
- SEMI F19, Especificaciones de electropulido para aplicaciones de semiconductores
- ASTM B 912-02 (2008), Pasivación de aceros inoxidables mediante electropulido
- ASTM E1558, Guía estándar para el pulido electrolítico de muestras metalográficas
Beneficios
- Los resultados son estéticamente agradables.
- Crea una superficie limpia y lisa que es más fácil de esterilizar.
- Puede pulir áreas que son inaccesibles mediante otros métodos de pulido.
- Elimina una pequeña cantidad de material (normalmente de 20 a 40 micrómetros de profundidad en el caso del acero inoxidable) de la superficie de las piezas, a la vez que elimina pequeñas rebabas o puntos salientes. Se puede utilizar para reducir el tamaño de las piezas cuando sea necesario.
- El acero inoxidable elimina preferentemente el hierro de la superficie y mejora el contenido de cromo/níquel para lograr la forma más superior de pasivación para el acero inoxidable.
- El electropulido se puede utilizar en una amplia gama de metales, incluidos acero inoxidable, aluminio, cobre, latón y titanio.
Véase también
- Corrosión
- Electroquímica
- Grabado electrolítico
- Galvanoplastia
- Pasivación (química)
- Pulido (trabajo de metales)
- Acero inoxidable
- Acabado de superficies
Referencias
- ^ "Electropulido | Britannica". www.britannica.com . Consultado el 31 de octubre de 2024 .
- ^ Vander Voort, GF ed. (2004) "Pulido químico y electrolítico", ASM Handbook, vol. 9: Metalografía y microestructuras , ASM International , págs. 281-293, ISBN 978-0-87170-706-2 .
- ^ "El "entonces y ahora" del electropulido" (PDF) . Anopol Limited/Surface World . Archivado desde el original el 7 de noviembre de 2014 . Consultado el 20 de marzo de 2017 .
- ^ "Textura de la superficie: electropulido y Ra" (PDF) . Anopol Limited/British Stainless Steel Association . Consultado el 20 de marzo de 2017 .
- ^ Cutchin, Johnson H. Sr. (27 de octubre de 2015). "Aplicaciones y técnicas de electropulido". The Fabricator .
- ^ F. Kelly, Thomas; K. Miller, Michael (2007). "Tomografía de sonda atómica". Revista de instrumentos científicos . 78 (3): 031101. doi : 10.1063/1.2709758 . PMID 17411171.