Способ электрохимического полирования серебра и его сплавов импульсным током

 

Изобретение относится к области электрохимических методов финишной обработки поверхностей, а именно к способам электрохимического полирования сложнопрофильных поверхностей. Способ включает полирование в водном растворе тиосульфата натрия концентрацией 600-1300 г/л при 14-20°С импульсным униполярным током прямоугольной формы в течение 5-8 минут при следующих параметрах импульсов: длительность (2-5)·10^-3 секунд, скважность 1,25-3, амплитудная плотность тока 8-12 А/см². Технический результат - повышение качества полирования поверхности серебра и его сплавов.

Изобретение относится к области электрохимических методов финишной обработки поверхностей, а именно к способам электрохимического полирования сложнопрофильных поверхностей.

Известен способ электрохимического полирования серебра в аммиачно-нитратном электролите при использовании постоянного тока анодной плотностью 10-15 А/дм² [Электрохимическое полирование серебра в аммиачно-нитратном электролите/ Юзикис Л.А., Янкаускас Т.Ю., Бучинскас Д.А. и др. // Журнал прикладной химии. 1979. т.52. №7. с.1659-1661].

Недостатками известного способа являются:

- использование относительно недолговечного электролита с резким запахом;

- отсутствие рекомендаций по режимам полирования сплавов серебра, наиболее распространенных в ювелирной промышленности.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ электролитического полирования серебра в растворе тиосульфата натрия концентрацией 600-1300 г/л при плотности анодного тока 4-5 А/дм² и температуре электролита 25°С [Никулин В.Н., Цыпин М.З. Электролитическая полировка серебра в растворах тиосульфата натрия// Журнал прикладной химии. 1960. т.39. №2. с.469-471] при рекомендациях полирования при прерывистом токе с продолжительностями периодов пребывания образца под током и без тока 4-5 сек при плотности тока 5-6 А/дм² при температуре электролита 25°С (прототип).

Указанный способ имеет существенные недостатки в том, что, во-первых, не позволяет осуществлять полирование поверхности ювелирных сплавов на основе серебра с достаточным качеством; во-вторых, не обладает достаточной стабильностью воспроизведения качества поверхности.

Техническая задача изобретения - повышение качества полирования поверхности серебра и его сплавов.

Поставленная техническая задача достигается тем, что электрохимическое полирование производят в водном растворе тиосульфата натрия концентрацией 600-1300 г/л при 14-20°С импульсным униполярным током прямоугольной формы в течение 5-8 минут при следующих параметрах импульсов: длительность (2-5)·10^-3 секунд, скважность 1,25-3, амплитудная плотность тока 8-12 А/см².

Суть способа можно пояснить следующим образом. Наилучшее качество обработанной поверхности обеспечивается при условии электрохимической обработки в области транспассивного анодного растворения. Поддержание анодной поверхности в этой области возможно только при использовании импульсов тока определенных амплитудно-временных параметров. Большая концентрация тиосульфата натрия, являющегося комплексообразователем для ионов серебра, позволяет формировать прианодный вязкий слой, экранирующий микровпадины на анодной поверхности. Это позволяет осуществлять преимущественное растворение микровыступов, приводящее к сглаживанию высоты микронеровностей поверхности и появлению блеска. Использованием коротких импульсов тока определенных амплитудно-временных параметров поддерживаются необходимые скорости этих процессов.

ПРИМЕРЫ КОНКРЕТНОГО ИСПОЛНЕНИЯ

1. Операция - электрохимическое полирование поверхности серебра Ср99. Электролит - водный раствор тиосульфата натрия концентрацией 600 г/л. Температура раствора 18°С. Продолжительность обработки 5 минут при следующих параметрах импульсов: длительность 2·10^-3 сек, скважность 1,25, амплитудная плотность тока 8 А/см².

В результате обработки показатели микрошероховатости поверхности изменились с R_Z=0,20 мкм до R_Z=0,02 мкм. Блеск поверхности изменился от 100 до 160% (по сравнению с исходной поверхностью).

2. Операция - электрохимическое полирование поверхности ювелирного сплава на основе серебра СрМ925. Электролит - водный раствор тиосульфата натрия концентрацией 1300 г/л. Температура раствора при 14°С. Продолжительность обработки составила 8 минут при следующих параметрах импульсов: длительность 3·10^-3 сек, скважность 2, амплитудная плотность тока 10 А/см².

В результате обработки показатели микрошероховатости поверхности изменились с R_Z=0,35 мкм до R_Z=0,05 мкм. Блеск поверхности изменился от 100 до 140% (по сравнению с исходной поверхностью).

Формула изобретения

Способ электрохимического полирования серебра и его сплавов импульсным током, осуществляемый в водном растворе тиосульфата натрия концентрацией 600-1300 г/л при 14-20°С, отличающийся тем, что полирование производят импульсным униполярным током прямоугольной формы в течение 5-8 мин при следующих параметрах импульсов: длительность (2-5)·10^-3 с, скважность 1,25-3, амплитудная плотность тока 8-12 А/см².