Das Plasmaelektrolytische Polieren (PeP) setzt neue Maßstäbe in der Oberflächenbearbeitung beim Reinigen, Polieren und Entgraten von metallischen Teilen und kann selbst für komplexe Teilegeometrien einer ganzen Reihe von Werkstoffen Anwendung finden.

Das Verfahren arbeitet mit gut handhabbaren und umweltverträglichen Chemikalien. Aufgrund der reinigenden und entfettenden Wirkung des überlagerten Plasmas ist keine Vorbehandlung der Teile erforderlich. Neben dem Glänzen eignet sich das Plasmapolieren auch zum Entschichten von Oberflächen.

Die besonderen Vorteile des PeP sind unter Anderem:

  • Die Behandlungszeiten betragen nur wenige Minuten.
  • Der Materialabtrag ist deutlich geringer als beim elektrochemischen Polieren.
  • Besonders auf Edelstahloberflächen wird ein mit rein elektrochemischen Methoden bisher nicht erreichter, hoher Glanzgrad erzielt.
  • Es findet keine thermische, mechanische oder chemische Belastung der Oberfläche statt.
  • Die verwendeten wässrigen Elektrolyte sind ungiftig und einfach handhabbar.

 

Einsatzgebiete:

  • Medizin- und Dentaltechnik
  • Präzisionsteilefertigung
  • Lebensmittelindustrie
  • Sanitärtechnik
  • lasergeschnittene Teile
  • Werkzeug- und Vorrichtungsbau

 

Bearbeitbare Materialien:

  • Edelstähle
  • Nichtedelstähle: Glanzgrad abhängig von Legierungsbestandteilen und Kohlenstoffanteil
  • Nichteisenmetalle: Chrom-Kobalt-(Molybdän)-Legierungen, Wolfram, Molybdän, Nickel-Legierungen
  • Buntmetalle: Kupfer, Messing, Bronze, Neusilber
  • Metallverbunde
  • MIM-Metalle

 

Verfahrensbeschreibung

Der apparative Aufbau ähnelt dem herkömmlichen elektrochemischen Polieren. Die elektrolytische Zelle besteht im Prinzip aus einem kathodisch gepolten Elektrolytbehälter mit einer temperierten Elektrolytlösung und anodisch gepolten Werkstücken. Prozessenergiequelle und Steuerungseinheiten vervollständigen die Anlage.

Die wesentlichen Unterschiede bestehen in der Elektrolytzusammensetzung, den energetischen Rahmenbedingungen, den Prozesszeiten sowie den Abtragbedingungen und –mengen.

Das Plasmapolierverfahren verwendet niedrig konzentrierte wässrige Salzlösungen, die als ökologisch unbedenklich gelten. Die Entwicklung materialspezifischer Elektrolyte, die sich das BTE e. V. zur Aufgabe macht, erfolgt bezüglich Handhabung und Entsorgung immer unter dem Aspekt der Umweltverträglichkeit.

Die elektrische Badspannung ist um ein Mehrfaches höher als beim elektrochemischen Polieren, da sich aufgrund einer DC-Entladung an der Anode ein Plasmafilm um das Werkstück ausbildet. Die sich einstellende Flächenstromdichte liegt bei ca. 0,2 A/cm².

Der Materialabtrag ist abhängig von den eingesetzten Werkstoffen, den Elektrolytlösungen sowie den Bad- und Prozessparametern und ist in etwa eine Zehnerpotenz geringer als beim elektrochemischen Polieren. Beim Plasmapolieren wird die Mikrogeometrie eingeebnet, während die Makrogeometrie unbeeinflusst bleibt. Kanten und Spitzen werden aufgrund der Feldlinienverteilung bevorzugt abgetragen. Deshalb eignet sich das Plasmapolieren auch zum Entgraten und Glätten von Schnittkanten.

Geringe Vor- und Nachbehandlungsarbeiten gestalten das Verfahren besonders effizient.

  • Forschungsschwerpunkte:
    • Reinigen, Entgraten, Polieren, Passivieren und Entschichten von metallischen Teilen bis 1000 cm² Oberfläche in Kleinserie
    • Anlagenplanung und Anlagenbau
    • Prozessentwicklung & Elektrolytanpassung und -entwicklung für Ihre Materialien
    • Forschung & Entwicklung neuer elektrochemischer Verfahren
    • Entwicklung umweltfreundlicher Prozesschemikalien
  • Verfügbare Technologien: Bad- und Strahlpolieren