Elektropolieren. Elektrolytisches Glänzen, Glätten und Entgraten von Edelstahl, Stahl, Messing, Kupfer, Aluminium und Titan
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- Marcus Althaus
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1 SCHRIFTENREIHE GALVANOTECHNIK UND OBERFLÄCHENBEHANDLUNG Dr.-Ing. Dr. rer. nat. Magnus Buhlert Elektropolieren Elektrolytisches Glänzen, Glätten und Entgraten von Edelstahl, Stahl, Messing, Kupfer, Aluminium und Titan 2. Auflage
2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Zum Fertigungsverfahren Einordnung des Fertigungsverfahrens Elektrochemische Reaktionen Anodenreaktionen Klassische Vorstellung zur Metallauflösung Edelstahl und Stahl Messing und Kupfer Aluminium Magnesium Titan Sauerstoffbildung bei transpassiver Reaktionsführung Kathodenreaktionen Wasserstoffbildung Metallabscheidung Ladungstransport im Elektrolytbad Zum Abtragsmechanismus Hinweis auf weiterführende Arbeiten Stromdichteunterschiede auf makroskopischer Ebene Transportlimitierung auf mikro- und nanoskopischer Ebene Dynamisches Abtragverhalten Sauerstoffbildung In situ Aufnahmen einer Hullzellenanode Beobachtung des Elektropolierens in einer rotierenden, zylindrischen Hullzelle Zum Abtragverfahren Elektropolieren Zusammenhang zwischen Abtrag und Ladungsmenge...36
3 8 Inhaltsverzeichnis 2.6 Zur Strukturbildung beim Elektropolieren Vor- und Nachteile des Fertigungsverfahrens Einsatzbeispiele Einfluss verschiedener Parameter beim Elektropolieren Darstellung des Fertigungsablaufs Übersicht über Einflussparameter beim Elektropolieren Einteilung der verschiedenen Einflussparameter Werkstückvorbereitung Reinigung der Oberflächen Mechanische und elektrochemische Vorbehandlung Vorbehandlung von Schweißnähten für das Elektropolieren Einfluss der Elektrolytzusammensetzung Elektrolytalterung Dauer des Elektropolierens Einfluss der Polierdauer auf den Abtrag Mikrorauheit bei unterschiedlicher Abtragdauer Elektrolyttemperatur Strom und Ladungsdichte Vorteile des Einsatzes gepulsten Stroms Lage des Werkstücks Visueller Eindruck Einfluss der Werkstücklage auf den Glanzgrad Einfluss der Werkstücklage auf die Oberflächenrauheit Aufgeprägte Konvektion Werkstoffeinfluss Einfluss verschiedener Legierungszusammensetzungen und Gefüge Einfluss des Kohlenstoffgehalts im Edelstahl Auswirkung des Nickelgehalts beim Edelstahlelektropolieren Einfluss des Molybdänanteils auf das Elektropolieren Auswirkung der Gefügestruktur beim Elektropolieren von Edelstahl Einfluss auf die Abtraggeschwindigkeit Einfluss auf Glanz und Rauheit...91
4 Inhaltsverzeichnis 9 4 Methoden zur Optimierung der Fertigungsergebnisse Optimierung der Abtragparameter in der Regel unerlässlich Variation der Parameter Einsatz von Hullzellen Elektrolyte Elektrolyt je nach Legierung aussuchen und optimieren Elektrolyte für Edelstahl und Stahl Messing und Kupfer in Phosphorsäure-Alkoholgemischen Aluminium und Schwefel-Phosphorsäuregemische Elektrolyte zum Elektropolieren von Magnesium Titanelektrolyte Ausgewählte Fertigungsergebnisse Ergebnisse von Laborversuchen an Edelstahl Einfluss der Elektrolytzusammensetzung beim Elektropolieren von Edelstahl Abtragtiefe und Geschwindigkeit beim Elektropolieren von Edelstahl Mikrorauheit beim Elektropolieren von Edelstahl Glanz elektropolierten Edelstahls Besondere Variationen des Fertigungsverfahrens Elektropolieren von Edelstahl Schweißnähten Elektropolieren von Edelstahl mit gepulstem Gleichstrom Mikroelektropolieren von Edelstahl Zum Elektropolieren von Stahl Erzielbarer Abtrag beim Elektropolieren von Stahl Korrosionsschutz für elektropolierten Stahl Messing und Kupfer beim Elektropolieren Abtragergebnisse lassen sich von Messing auf Kupfer übertragen Einfluss der Alkoholzusätze beim Elektropolieren von Messing auf die Rauheit der Oberflächen Abtrag von Messing Glanz und Nanorauheit elektropolierter Messingoberflächen Ergebnisse von Laborversuchen zum Elektropolieren von Aluminium Bedeutung der Überhebezeit beim elektrolytischen Glänzen von Aluminium Rauheit von elektropolierten Alumiuniumoberflächen Glanz elektropolierten Aluminiums...122
5 10 Inhaltsverzeichnis 6.6 Zum Elektropolieren von Magnesium Verhalten von Titan beim Elektropolieren Verwendete Wirkpaarung zum Titanelektropolieren Abtrag beim Titanelektropolieren Rauheit von Titan nach dem Elektropolieren Anmerkungen zum Elektropolieren aus Sicht der Arbeitssicherheit und des Umweltschutzes Anhang Definition der verwendeten Rauheitsparameter Messung des Glanzgrads Zeichenerklärung Literatur Danksagung Stichwortverzeichnis Inserentenverzeichnis...153
Bei Interesse wenden Sie sich bitte an Herrn Hemken unter der Telefonnummer 0421 835178 118.
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