كيف تُنتج عملية التلميع الكهربائي سطحًا "عديم الاحتكاك" للتطبيقات الصحية؟

يُعدّ التلميع الكهربائي عملية تشطيب بالغة الأهمية لتحقيق أسطح فائقة النعومة والنظيفة، وهي ضرورية في صناعات مثل الأدوية والتكنولوجيا الحيوية والأغذية والمشروبات والأجهزة الطبية. ورغم أن مصطلح "انعدام الاحتكاك" نسبي، إلا أن التلميع الكهربائي يُنتج سطحًا ذا خشونة دقيقة منخفضة للغاية وطاقة سطحية ضئيلة، ما يجعله عمليًا "انعدام احتكاك" بالنسبة للملوثات والميكروبات والسوائل.

إليكم شرحاً مفصلاً لكيفية عمله ولماذا يُعد مثالياً للتطبيقات الصحية:

ما هو التلميع الكهربائي؟

التلميع الكهربائي عملية كهروكيميائية تزيل طبقة رقيقة ومُتحكَّم بها من المادة (عادةً ما بين 20 و40 ميكرومترًا) من سطح معدني، وغالبًا ما يكون من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (مثل 304 و316L). يعمل الجزء كقطب موجب (+) في محلول إلكتروليتي (غالبًا ما يكون خليطًا من حمض الكبريتيك وحمض الفوسفوريك). عند تطبيق التيار الكهربائي، تذوب أيونات المعدن من السطح في المحلول الإلكتروليتي.

 آلية التنعيم ثنائية المراحل

1. التسوية الكلية (التسوية الأنودية):

تكون كثافة التيار أعلى على القمم (النقاط العالية المجهرية) والحواف مقارنة بالوديان بسبب قربها من الكاثود.

· يؤدي هذا إلى ذوبان القمم بشكل أسرع من الوديان، مما يؤدي إلى تسوية المظهر العام للسطح وإزالة الخدوش والنتوءات وعلامات الأدوات الناتجة عن التصنيع.

2. التنعيم الدقيق (التفتيح الأنودي):

على المستوى المجهري، يكون السطح مزيجًا من حبيبات بلورية مختلفة وشوائب.

· تعمل عملية التلميع الكهربائي بشكل تفضيلي على إذابة المواد الأقل كثافة أو غير المتبلورة أو المجهدة أولاً، تاركة وراءها سطحًا تهيمن عليه البنية البلورية الأكثر استقرارًا وتماسكًا.

تعمل هذه العملية على تنعيم السطح على مستوى دون الميكرون، مما يقلل بشكل كبير من خشونة السطح (Ra). قد تصل قيمة Ra للسطح المصقول ميكانيكيًا إلى 0.5 - 1.0 ميكرومتر، بينما يمكن للسطح المصقول كهربائيًا أن يحقق قيمة Ra أقل من 0.25 ميكرومتر، وغالبًا ما تصل إلى 0.1 ميكرومتر.

لماذا يُنتج هذا سطحًا "صحيًا" أو "خاليًا من الاحتكاك"؟

مقارنة مباشرة: التلميع الميكانيكي مقابل التلميع الكهربائي

التطبيقات الرئيسية

• الصناعات الدوائية/التقنية الحيوية: أوعية المعالجة، وأجهزة التخمير، وأعمدة الكروماتوغرافيا، والأنابيب (أنظمة SIP/CIP)، وأجسام الصمامات، والأجزاء الداخلية للمضخات.

· الأغذية والمشروبات: خزانات الخلط، وأنابيب منتجات الألبان، وخطوط التخمير، وخطوط العصائر، والتجهيزات.

الأجهزة الطبية: الأدوات الجراحية، مكونات الزرع، مثاقب العظام، القنيات.

أشباه الموصلات: مكونات معالجة السوائل والغازات عالية النقاء.

ملخص

لا ينتج عن عملية التلميع الكهربائي سطح صحي "خالي من الاحتكاك" بجعله أملسًا تمامًا بالمعنى الحرفي، ولكن عن طريق:

1. إذابة القمم والعيوب المجهرية بالتحليل الكهروكيميائي.

2. إنشاء سطح موحد وخالٍ من العيوب مع الحد الأدنى من نقاط تثبيت الملوثات.

3. تعزيز طبقة الأكسيد الأصلية المقاومة للتآكل.

4. تسهيل عملية التصريف والتنظيف بشكل مثالي.