Elektrochemisch polijsten

Procesbeschrijving

Een op beperkte schaal gebruikte voorbehandeling, of meestal zelfs een eindbehandeling, is het elektrochemisch polijsten van metalen substraten. Elektrochemisch polijsten is een bewerking waarbij het metaaloppervlak (anode) in een elektrolyt door het gebruik van elektrische stroom wordt opgelost, en waarbij tegelijk een glans of hoogglans ontstaat. Het elektrochemisch polijsten als voorbehandeling wordt vaak gebruikt om scherpe en ruwe kanten te verwijderen, eerder dan om glans te bekomen (men spreekt van elektrochemisch ontbramen).

In Vlaanderen is elektrochemisch polijsten van roestvast staal voor toepassingen in de voeding- en farmaceutische industrie de meest voorkomende toepassing.

Bij het elektrochemisch polijsten kunnen verschillende elektrolyten gebruikt worden, die kunnen bestaan uit:

• een mengsel van verschillende zuren (zwavelzuur, chroomzuur, citroenzuur en/of fosforzuur); de zuurmengsels worden in veel gevallen ingezet zonder of met slechts een beperkte verdunning met water;
• organische componenten (zoals glycerine of diethyleenglycolmonobutylether).

Elektrochemisch polijsten kent de volgende voordelen in vergelijking met (droge of natte) mechanische polijsttechnieken: het oppervlak is zuiverder, is chemisch homogeen en is meer resistent tegen corrosie.

Sterk verwante bewerkingen zijn elektrolytisch boren, honen, … waarbij door selectief elektrolytisch oplossen gaten e.d. in het stuk worden aangebracht.

Een variante van de elektrochemisch polijsten is plasmapolijsten. Het polijsten gebeurt eveneens ondergedompeld in een chemicaliën oplossing, weliswaar niet onder invloed van een elektrische spanning, maar wel door genereren van een plasma. De chemicaliën zijn een stuk minder zuur en minder geconcentreerd dan bij elektrochemisch polijsten. Anderzijds is er een hoger energieverbruik. De techniek is nog volop in ontwikkeling.

Milieuaspecten

Sommige van de gebruikte chemicaliën zijn toxisch. Dit is een belangrijk aspect, zowel voor de werkplaats als voor de afvoer van gebruikte baden.

Water

Afvalwater ontstaat door:

• het gebruik van elektrolyten en zuren;
• spoelwater.

Relevante contaminanten zijn, afhankelijk van de toepassing:

• lage pH;
• hoge concentratie aan opgeloste metalen zoals Al, Fe, Cr, Ni enz., afhankelijk van het gepolijste metaal;
• fosfaat, BZV, CZV, ... afh. van het gebruikte procesbad.

Het procesbad is zeer geconcentreerd. Er moet dus rekening gehouden worden met een belangrijke uitsleep naar het spoelwater.

Lucht

Bij elektrochemisch polijsten wordt H₂ gevormd, dat vermengt met O₂ aan het oppervlak van de oplossing, waardoor explosiegevaar mogelijk is. Afzuiging van de gevormde gassen aan het oppervlak is daarom noodzakelijk.

In de afzuiging komen aërosolen voor en indien een vluchtig zuur gebruikt wordt, ook dampen. Deze moeten met een demister of gaswasser verwijderd worden. Zie Beitsen - Milieuaspecten - Lucht.

Afval

Gebruikte elektrolyten moeten als gevaarlijk afval beschouwd worden, en worden zodoende ook behandeld en/of afgevoerd.