Verfahren zum zonenweisen Hochglanzpolieren grossflächiger Stahloberflächen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zonenweisen Hochglanzpolieren großflächiger, insbesondere ferritischer Stahloberflächen, wobei das Werkstück als Anode gepolt ist und als Kathode eine Elektrode mit elektrischer Abschirmung angewendet wird.

[0002] Bei vielen Herstellungsverfahren ist es erforderlich, daß die Apparatewände polierte Oberflächen haben, um gute Trenneigenschaften oder eine leichte Reinigung zu gewährleisten. Zur Oberflächenbehandlung können mechanische Polierverfahren angewendet werden oder - mit besserem Erfolg - kann die Oberfläche hochglanzelektropoliert werden.

[0003] Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum zonenweisen Elektropolieren großer Metalloberflächen sind beschrieben in der DE-OS 28 38 022. Die zu bearbeitende metallische Oberfläche wird hierbei zum Elektropolieren in einem galvanischen Tauchbad als Anode geschaltet. Die entsprechende bewegliche Kathode wird zonenweise über die zu polierende Oberfläche geführt. Als Elektrolyt werden beispielsweise Gemische aus Phosphorsäure und Schwefelsäure benutzt.

[0004] Der beim Hochglanzpolieren angestrebte Oberflächenzustand liegt im Glänzbereich und ist abhängig von der Stromdichte. Eine Hochglanzpolitur im Glänzbereich wird nur erzielt, wenn eine Stromdichte von mindestens etwa 5 A/dm² angewendet wird. Wird diese Stromdichte nicht erreicht, so wird nicht nur keine glänzende Oberfläche erzielt, sondern es kommt durch eine chemische Ätzung zu einer Mattierung der Oberfläche.

[0005] Zur Vermeidung der Mattierung von Oberflächen, insbesondere in den Randbereichen, wurde in der DE-OS 25 28 942 eine Elektrodenabschirmung vorgeschlagen. Diese Elektrodenabschirmung ummantelt die Kathode so, daß die Stromlinien zwischen Kathode und der anodischen Oberfläche gebündelt werden und nur den kürzesten Weg von der Kathode zur Anode zurücklegen. Die Stromlinien von der der anodischen Oberfläche abgekehrten Kathodenfläche werden durch die Elektrodenabschirmung unterdrückt. Die von dem Kathodenrand abgehenden Stromlinien werden jedoch durch diese Art der Elektrodenabschirmung nicht beeinflußt und es kann in diesen Randbereichen zu einem unerwünschten chemischen Ätzvorgang kommen.

[0006] Bei austenitischen Cr-Ni-Stählen, beispielsweise der DIN 1.4301, 1.4404 oder 1.4571, kann der unerwünschte chemische Ätzvorgang durch eine besondere Art der elektrischen Abschirmung verhindert werden.

[0007] Ein Hochglanzpolieren von ferritischen Cr-Stählen, beispielsweise der DIN 1.4006 oder 1.4116, ist bisher nicht möglich, da aufgrund geringster Stromlinien in den Randbereichen die hochglanzpolierte ferritische Stahloberfläche mattiert bzw. in besonderen Fällen sogar schwarz gefärbt Es wurde nunmehr gefunden, daß vorgenannte unerwünschte Mattierung beim zonenweisen Hochglanzpolieren großflächiger, insbesondere ferritischer Stahloberflächen, sicher vermieden werden kann, wenn das Werkstück als Anode gepolt ist und als Kathode eine Elektrode mit Elektrodenabschirmung dient und dabei gemäß der Erfindung die Stahloberfläche während des zonenweisen Elektropolierprozesses von unten nach oben an der ortsfesten, horizontal angeordneten Elektrode vorbeigeführt wird und die obere Elektrodenkante mit dem Niveau des Elektrolysebades übereinstimmt oder das Niveau des Elektrolysebades überragt.

[0008] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sollen sowohl die Elektrode als auch die Elektrodenabschirmung das Niveau des Elektrolysebades geringfügig überragen.

[0009] Großflächige Werkstücke können gleichzeitig auf zwei Seitenflächen hochglanzpoliert werden, wenn die großflächige, ferritische Stahloberfläche während des zonenweisen Elektropolierprozesses von unten nach oben zwischen zwei ortsfesten, horizontal angeordneten Elektroden mit Elektrodenabschirmung geführt wird.

[0010] Eine besonders gute Hochglanzpolitur wird erzielt, wenn der Abstand der als Kathode geschalteten Elektrode von der zu polierenden Oberfläche etwa 1 bis etwa 5o cm, insbesondere etwa 5-15 cm,und die Stromdichte an der als Kathode geschalteten Elektrodenoberfläche etwa 5 bis etwa 5o A/dm², insbesondere 2₀-4₀ A/dm², betragen.

[0011] Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur auf ferritische Stahloberflächen beschränkt, sondern kann auch zum Hochglanzpolieren anderer metallischer Oberflächen, insbesondere von austenitischen Stahloberflächen, benutzt werden.

[0012] In Bezug auf die weiteren Einzelheiten, beispielsweise der Elektrolytzusammensetzung, der Badtemperatur, der Elektrolysedauer usw., sei auf die allgemein bekannten Elektropolierverfahren hingewiesen, so daß im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung auf diese Verfahrensparameter nicht gesondert einzugehen ist.

Ansprüche

1. Verfahren zum zonenweisen Hochglanzpolieren großflächiger, insbesondere ferritischer Stahloberflächen, wobei das Werkstück als Anode gepolt ist und als Kathode eine Elektrode mit Elektrodenabschirmung dient, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Stahloberfläche während des zonenweisen Elektropolierprozesses von unten nach oben an der ortsfesten, horizontal angeordneten Elektrode vorbeigeführt wird und die obere Elektrodenkante mit dem Niveau des Elektrolysebades übereinstimmt oder das Niveau des Elektrolysebades überragt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode und die Elektrodenabschirmung das Niveau des Elektrolysebades geringfügig überragen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die großflächige Stahloberfläche während des zonenweisen Elektropolierprozesses von unten nach oben zwischen zwei ortsfesten, horizontal angeordneten Elektroden mit Elektrodenabschirmung geführt wird, wodurch das großflächige Werkstück gleichzeitig auf zwei Seitenflächen hochglanzpoliert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der als Kathode geschalteten Elektroden von der zu polierenden Oberfläche etwa 1 bis etwa 5o cm, insbesondere etwa 5-15 cm, beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte an der als Kathode geschalteten Elektrodenoberfläche etwa 5 bis etwa 5o A/dm², insbesondere 2₀-4₀ A/dm², beträgt.