Elektropolieren: Elektrochemisches Glätten & Entgraten von Metalloberflächen

Prinzip: Umkehrung der Galvanik

Elektropolieren ist ein **anodisches Auflöseverfahren**: Das Werkstück ist **Anode (+)**, eine Kathode (–) (z. B. Edelstahl, Blei, Kupfer) befindet sich im gleichen Elektrolyt. Gleichstrom bewirkt **selektive Abtragung** an Erhebungen (Kanten, Grate, Rauheitsspitzen) → **Glättung, Entgraten, Entschichten, Passivierung** in einem Schritt.

Prozessparameter

• Elektrolyt: Meist Phosphorsäure/Schwefelsäure-Gemische (z. B. 70 % H₃PO₄ + 20 % H₂SO₄ + Wasser/Zusätze). Für Al, Cu, Ti spezifische Bäder.
• Temperatur: 50–80 °C (Edelstahl), 20–40 °C (Al, Cu).
• Stromdichte: 1–5 A/cm² (Edelstahl), gepulst oder DC.
• Zeit: 1–10 min (abhängig von Abtragsziel: 5–50 µm).
• Bewegung: Werkstück- oder Elektrolytumwälzung (Pumpe, Rotation) für gleichmäßigen Abtrag.

Anlagenbau

• Tauchbad (Batch): Körbe/Gestelle mit Teilen → in Bad absenken. Für Kleinserien, komplexe Geometrien.
• Durchlaufanlage (Continuous): Band/Transportkette → Teile durch Bad. Für Massenhaft (Schrauben, Stanzteile, Rohre).
• Selektives Elektropolieren: Lokaler Elektrolytaustrag (Düse/Stift) → partielle Bearbeitung (Reparatur, Mikrostruktur).

Vorteile vs. Mechanische Verfahren

Typische Anwendungen

• Medizintechnik: Implantate, Instrumente, Stents (Biokompatibilität, Thrombogenität).
• Pharma / Biotech / Lebensmittel: Rohrleitungen, Ventile, Behälter (CIP/SIP-fähig, Ra < 0,5 µm).
• Halbleiter / UHP: Elektropolierte Rohre/Fittings (EP-Grade) – Partikelarmut, Outgassing.
• Automotive / Aerospace: Entgraten komplexer Teile (Turbinen, Einspritzdüsen), Ermüdungsfestigkeit ↑.
• Dekor / Konsumgüter: Hochglanz (Armaturen, Schmuck, Uhren, Besteck).
• Werkzeugbau: Entformen verbessern, Standzeit erhöhen (Kavitätsoberfläche).

Grenzen & Risiken

• Nicht für alle Legierungen gleich gut (z. B. Gusseisen, hochlegierte Werkzeugstähle problematisch).
Kantenrundung kann Passungen ändern (Maßhaltigkeit prüfen).
• Unregelmäßiger Abtrag bei komplexen Stromfeldverteilungen (Simulation/FEM hilft).
• Wasserstoffversprödung (bei hochfesten Stählen > 1200 MPa) – Nachbehandlung (Tempern) nötig.
• Abwasserbehandlung (Schwermetalle, Fluoride, Phosphate) zwingend.