76  Prakt. Met. Sonderband 38 (2006) 
Das Plasmapolierverfahren &hnelt im apparativem Aufbau dem elektrochemischen 3 
Polieren, besticht aber durch einen - mit elektrochemischen Methoden - bisher nicht 
erreichbaren Glanzgrad. Ber 
In vergleichenden Untersuchungen wurde getestet, inwieweit das Plasmapolieren geeignet Aus 
ist, eine für die metallographische Gefügeanalyse erforderliche kratzer- und bearbeitungs- Pla: 
schichtfreie Oberfläche zu erzeugen. Es konnte gezeigt werden, dass sich Proben ein 
beliebiger Größe und Geometrie auch an sonst schwierig zu behandelnden Werkstoffen Kon 
bei geringem Zeitaufwand in hoher Qualität präparieren lassen. 
2. PLASMAPOLIEREN —- BESCHREIBUNG DES VERFAHRENS 
Das Plasmapolieren stellt einen neuen Ansatz für das Polieren dar und beruht auf einem 
physikalisch-chemischen Effekt, der an der Oberfläche von Elektroden eines 
elektrolytischen Systems in Verbindung mit einer hohen elektrischen Spannung abläuft. 
Lokale Gasentwicklung des Elektrolyts an der kleineren Elektrode — das zu behandelnde 
Teil dient als Anode — führt zu einem Gasstrom, der die gesamte Oberfläche des 
Werkstückes überzieht und die Bildung eines Plasmas erlaubt. Diese hochangeregten 
Umgebungsbedingungen um die Werkstückoberfläche führen zu Entladungseffekten, die 
vorzugsweise Rauheitsspitzen auf der Oberflächenstruktur entfernen, so dass ein 
Glättungseffekt eintritt. Im weiteren Verlauf des Prozesses erfolgt der Materialabtrag an 
energetisch aktivierten Bereichen, wie z. B. plastisch deformiertes Gefüge in 
Bearbeitungsrandschichten, bis das homogene Grundgefüge des Werkstoffes erreicht ist. 
Die danach messbare Abtragsrate ist für die gesamte Oberfläche konstant und wird von Fig 
den Prozessparametern bestimmt. das 
Die Haupteffekte, die zu dem Materialabtrag an der Oberflache fiihren, sind ode 
- chemisches und plasmachemisches Atzen, 
- Oxidation von Oberflachenbereichen und Lésung der Reaktionsprodukte. 
Der Oxidationscharakter des Prozesses führt zu einer Verbrennung organischer 
Oberflächenschichten durch das thermisch angeregte Plasma. Aber auch anorganische 
Substanzen auf der Oberfläche werden oxidiert und abgetragen, falls die 
Verdampfungstemperatur bzw. die Zersetzungstemperatur der Reaktionsprodukte unter 
ca. 2000° K liegt. 
Das Prinzip ermöglicht, Materialien zu polieren, die als unpolierbar oder schwer polierbar 
gelten, wie z.B. Titan. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Methode besteht darin, dass 
Chemikalien verwendet werden, die einerseits umweltverträglich sind und andererseits in 
niedrigen Konzentrationen verwendet werden. Damit kann das Problem der klassischen 
Poliermethoden, die mit gesundheitsschädlichen Arbeitsbedingungen und beträchtlicher 
Umweltbelastung verbunden sind, durch diesen innovativen Ansatz als gelöst betrachtet Bilc 
werden. 
Das Plasmapolieren ist prinzipiell ein elektrochemisches Polierverfahren. Ein wesentlicher Als 
Unterschied besteht in der Elektrolytzusammensetzung, da das Plasmapolierverfahren nur des 
geringe Mengenanteile von in Wasser gelösten Salzen erfordert. Zusätzlich bestehen nicl 
Unterschiede in den energetischen Rahmenbedingungen, speziell in der elektrischen 0,0 
Badspannung, die zum Ziinden eines Plasmas unter Wasser naturgemag hoch sein muss. Die 
Die sich einstellende Flachenstromdichte ist mit der des elektrochemischen Polierens aus 
vergleichbar. Tei 
Ein weiterer Unterschied liegt in der Nutzung ausschließlich nichttoxischer Chemikalien. Als 
Die Größe der zu polierenden Teile wird nur durch die verwendete Apparatur begrenzt. Bilc 
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