Электрохимическая обработка

редактировать

Электрохимическая обработка (ECM ) представляет собой метод удаления металла с помощью электрохимического процесса. Обычно он используется для массового производства и используется для обработки чрезвычайно твердых материалов или материалов, которые трудно обрабатывать обычными методами. Его использование ограничено электропроводящими материалами. ECM может вырезать небольшие углы или углы необычной формы, сложные контуры или полости в твердых и экзотических металлах, таких как алюминиды титана, инконель, Waspaloy и сплавы с высоким содержанием никеля, кобальта и рения. Возможна обработка как внешней, так и внутренней геометрии.

ECM часто характеризуют как «обратное гальваническое покрытие », поскольку оно удаляет материал, а не добавляет его. Он аналогичен по концепции электроэрозионной обработке (EDM) в том, что между электродом и деталью пропускается большой ток в процессе электролитического удаления материала с отрицательно заряженным электродом ( катод ), токопроводящую жидкость (электролит ) и токопроводящую деталь (анод ); однако в ECM износ инструмента отсутствует. Режущий инструмент ECM направляется по желаемой траектории близко к изделию, но не касается детали. Однако в отличие от EDM искры не образуются. С помощью ECM возможны высокие скорости съема металла без передачи тепловых или механических нагрузок на деталь, и может быть достигнута зеркальная поверхность.

В процессе ECM катод (инструмент) продвигается в анод (деталь). Электролит под давлением вводится с заданной температурой в обрабатываемую область. Скорость подачи такая же, как и скорость «разжижения» материала. Зазор между инструментом и заготовкой варьируется в пределах 80–800 микрометров (0,003–0,030 дюйма). Когда электроны пересекают зазор, материал заготовки растворяется, поскольку инструмент формирует желаемую форму в заготовке. Электролитическая жидкость уносит гидроксид металла, образующийся в процессе.

Электрохимическая обработка, как технологический метод, возникла из процесса электролитической полировки, предложенного еще в 1911 году русским химиком Э. Шпитальским.

Еще в 1929 году W.Gussef разработал экспериментальный процесс ECM, хотя в 1959 году компания Anocut Engineering Company начала коммерческий процесс. Б.Р. и J.I. Также Лазаренко предложил использовать электролиз для удаления металла.

В 1960-х и 1970-х годах было проведено много исследований, особенно в газотурбинной промышленности. Рост EDM в тот же период замедлил исследования ECM на западе, хотя работа продолжалась за железным занавесом. Первоначальные проблемы низкой точности размеров и отходов, загрязняющих окружающую среду, в значительной степени преодолены, хотя этот процесс остается нишевым методом.

Процесс ECM наиболее широко используется для производства сложных форм, таких как лопатки турбины с хорошей обработкой поверхности из труднообрабатываемых материалов. Он также широко и эффективно используется в качестве процесса удаления заусенцев.

При удалении заусенцев ECM удаляет металлические выступы, оставшиеся в процессе обработки, и таким образом притупляет острые кромки. Этот процесс быстр и часто более удобен, чем традиционные методы удаления заусенцев вручную или нетрадиционные методы обработки.

Принцип электрохимической обработки (ECM) 1 Насос 2 Анод (заготовка) 3 Катод (инструмент), перемещаемый во всех направлениях 4 Электрический ток 5 Электролит 6 Электроны 7 Гидроксид металла

Содержание

  • 1 Преимущества
  • 2 Недостатки
  • 3 Токи
  • 4 Установка и оборудование
  • 5 Области применения
  • 6 Сходства между EDM и ECM
  • 7 Разница между ECM и ECG
  • 8 См. Также
  • 9 Примечания
  • 10 Внешние ссылки

Преимущества

  1. Сложные вогнутые компоненты кривизны можно легко получить с помощью вогнутых инструментов.
  2. Инструмент износ равен нулю, один и тот же инструмент может использоваться для производства бесконечного количества компонентов.
  3. Отсутствует прямой контакт между инструментом и обрабатываемым материалом, поэтому отсутствуют силы и остаточные напряжения.
  4. Полученная поверхность отлично.
  5. Вырабатывается меньше тепла.

Недостатки

физиологический раствор (или кислотный ) rolyte представляет опасность коррозии инструмента, заготовки и оборудования.

Обработка допускается только из материалов, проводящих электричество. Высокий удельный расход энергии.

Нельзя использовать для мягких материалов.

Используемые токи

Требуемый ток пропорционален желаемой скорости съема материала, а скорость съема в мм / мин пропорциональна амперам на квадратный мм.

Типичные токи варьируются от 0,1 ампер на квадратный мм до 5 ампер на квадратный мм. Таким образом, для небольшого врезания инструмента размером 1 на 1 мм при медленном резании потребуется всего 0,1 ампер.

Однако для более высокой скорости подачи на большей площади будет использоваться больший ток, как и при любом процессе обработки - для более быстрого удаления большего количества материала требуется больше энергии.

Таким образом, если требуется плотность тока 4 ампера на квадратный миллиметр на площади 100 × 100 мм, потребуется 40 000 ампер (и много охлаждающей жидкости / электролита).

Настройка и оборудование

Машина ЭБУ ET 3000 производства ИНДЕК, Россия ET3000.png

Машины ЭВМ бывают как вертикального, так и горизонтального типа. В зависимости от требований к работе, эти машины также могут быть разных размеров. Вертикальный станок состоит из основания, колонны, стола и шпиндельной головки. Головка шпинделя имеет сервомеханизм, который автоматически продвигает инструмент и регулирует зазор между катодом (инструментом) и заготовкой.

Доступны станки с ЧПУ до шести осей.

Медь часто используется в качестве электродного материала. Также часто используются латунь, графит и медь-вольфрам, потому что они легко обрабатываются, они являются проводящими материалами и не подвержены коррозии.

Области применения

Некоторые из самых простых приложений ECM включают:

  • операции штамповки
  • лопатки турбины для бурового двигателя
  • сверление нескольких отверстий
  • обработка лопаток паровой турбины в узких пределах
  • микрообработка
  • Профилирование и контурная обработка

Сходство между EDM и ECM

  • Инструмент и заготовка разделены очень маленьким зазором, т.е. между ними нет контакта.
  • Инструмент и заготовка материал должен быть проводником электричества.
  • Требуются большие капитальные вложения.
  • Системы потребляют много энергии.
  • В качестве среды между инструментом и обрабатываемой деталью используется жидкость. (проводящий для ECM и диэлектрик для EDM).
  • Инструмент непрерывно подается к заготовке, чтобы поддерживать постоянный зазор между ними (ECM может включать прерывистый или циклический, обычно частичный, инструмент с

Разница между ECM и ECG

  • Электрохимическое шлифование (ECG) аналогично электрохимической обработке (ECM), но использует контурный токопроводящий шлифовальный круг вместо инструмента, имеющего форму контура заготовки.

См. также

Примечания

Внешние ссылки

.

Последняя правка сделана 2021-05-18 11:28:19
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте