[특수가공][공정] 전해연마 (Electrolytic Polishing)

 

1. 개요

 

1) 전해연마 정의 (Electrolytic Polishing)

 전해가공과 같은 원리. 
전해액 중에서 양극(+)의 용출을 이용하여 표면을 평활하게 다듬질하는 방법
전기도금과는 반대 (일감이 양극(+), 공구가 음극(-)) : 음극에는 전기저항이 적은 구리, 아연 등을 연결함 
전해가공에 비해 낮은 전류밀도 (1A/cm2)로 양극에 전기에 의한 화학적 용해작용을 일으켜 원하는 모양, 치수, 그리고 표면 상태로 가공하는 방법

 

2) 전해연마 목적

원하는 모양, 치수, 표면상태로 가공

3) 전해연마 원리

• 전해장치에서 전압을 높이면 일감에서 용출한 이온과 전해액 (과염소산, 인산, 황산, 질산)에 의해 비중, 점성, 전기저항이 높은 에멀션이 생성
• 에멀션이 오목부를 덮어 그 부분의 용출을 방해
• 요철 중 볼록부는 반대로 용출하게 되므로 (에멀션이 상대적으로 덮히지 않음) 표면이 평활하게 다듬질되고 광택이 나게 한다

전해연마 개략도

 

2. 전해연마 특징

 

1) 장점

• 가공변질층이 나타나지 않음
• 복잡한 형상의 공작물, 선 등의 형상 연마 가능
• 가공면에 방향성이 없음 
• 내마멸성 및 내부식성이 좋아짐 
  : 매끄러운 표면은 부식 매개체가 침투하고 흡착하기 어렵게 만들어 내식성이 향상됨.또한 마찰과 접촉응력이 감소하여 마모손상을 줄여 내마멸성을 높임 
• 면이 깨끗하고 도금이 잘 됨 (매끄러운 표면)

2) 단점

• 연마량이 적어 깊은 홈은 제거되지 않고 모서리가 라운드됨 
• 높은 초기 투자 비용
• 균일한 연마 어려움 (모서리 부분 불충분 연마, 특정 영역 집중 연마)
• 유독가스 형성되어 안전에 유의해야함
• 폐수처리장치 구비 필요 (공작물 표면 전해액 제거 물 정화 목적)

 

3. 전해연마에 대한 고찰

 

1) 전해연마 가공 조건 

• 전류가 일정해지는 구간 (B-C) : 양극생성피막에 의해 경면의 전해연마를 얻는 조건
• A-B : 선택적 용해로 인한 전해 부식
• C-D : 가스 발생 수반으로 인한 다듬질면 배껍질화

전해연마 가공조건

2) 전해 연마액 구분

• 알칼리성 연마액 : Al, T, Zn 연마
• 산성 연마액 : Al, Cu, Ni, 탄소강, 스테인리스 연마
• CN연마액 : 금, 은, 카드뮴 연마

3) 기타 내용

• 전해연마는 높은 온도에서 작업하므로 전해액의 가열이 필요함 
• 전해연마는 유독가스가 형성되어 배출장치가 필요 
• 전해연마는 공작물 표면에 점성이 높은 전해액 (에멀션) 부착이 되기에, 제거를 위해 다량의 물이 필요하고, 배수시 전해액이 포함되므로 폐수처리장치가 필요하다

 

4. 참고 자료