Электрохимическая обработка

26.10.12

Лекция 5.

Электрохимическая обработка.

 

Обработка с неподвижными электродами.

 

 

 

1-электрод-инструмент

2-заготовка

3-диэлектрик

 

По этой схема получают отверстия  в деталях, наносят информацию (порядковые номера, шифры изделий). Требуемая  форма отверстий получается за счет нанесения на заготовку (2) слой диэлектрика (3). Электрод (1) не перемещается к обрабатываемой поверхности, т.е. межэлектродный зазор  по мере съёма металла заготовки (2) возрастает, а скорость прокачки электролита (Vэ) снижается.

Обработка  с подвижным  электродом.

 

 

1-электрод-инструмент

2-заготовка

При такой схеме электрод-инструмент совершает поступательное движение к детали. Межэлектродный зазор сохраняется  постоянным, а электролит прокачивается со скоростью Vэ. При электрохимической обработки, положительно заряженные ионы металла, образующиеся при подключении обрабатываемой детали к положительному плюсу источника питания отводится от поверхности анода под действием электрического поля. Электрическая ячейка состоит из 2-ух электродов, погруженных в электролит и между которыми имеется разность потенциала. Если условия электролиза выбраны правильно, то прохождение тока через ячейку приводит к растворению материала анода со скоростью:

 

ε –коэффициент пропорциональности (электрохимический эквивалент

I-сила тока

τ-время прохождения тока

т-масса материала, растворенного  с анодом

*- побочная реакция на электродах

* зависит от плотности тока, материала заготовки, скорости и прокачки электролита и температуры электролита.

Если электролит хлорид натрия:

а) для низколегированных сталей 

б) для жаропрочных сплавов

в) для титановых сплавов

 

Если электролит нитрат натрия:

а)для большинства сталей 

б)для алюминиевых сплавов

Для нормального протекания электрохимических  реакций необходимо обеспечить интенсивный  вынос продуктов обработки и  с межэлектродного пространства, поэтому электролит должен иметь определенную скорость. От состава электролита зависит электропроводность и скорость растворения металла. Для получения высоких технологических показателей необходимо:

-чтобы в электролите не протекали  побочные реакции 

-растворение деталей происходило  только в зоне обработки 

-на всех участках обрабатываемой  поверхности протекал одинаковый  заданный ток 

Для увеличения скорости растворения  берут электролиты с большей  удельной проводимостью, а для повышения  точности обработки с меньше проводимостью.

 

Требования при  подборке электролита.

1. Содержащиеся в водном растворе электролита анионы (-) и катионы (+) должны хорошо разъединяться.
2. Обеспечение в ходе реакции в электролите перехода продуктов реакции анодного растворения в нерастворимое состояние.
3. Электролит должен обладать карозийной активностью к оборудованию.

В качестве электролитов наиболее часто  применяются растворы неорганических солей.

 

Проектирование технологических  процессов при электрохимической  обработке.

Исходные данные:

1. Материал обрабатываемой заготовки (марка, плотность, структура, твердость и наличие неэлектропроводных включений)
2. Допуски на размеры
3. Шероховатость поверхности детали
4. Сведения от технологических возможностях процесса

Технологичность деталей  при электрохимической обработки:

Для применения процесса электрохимической  обработки необходимо проектировать  детали с учетом особенностей процесса анодного растворения сплавов. Следует учитывать, что при электрохимической обработки нет разделения на черновые и чистовые операции. В отличие от механической обработки технологические показатели электрохимической обработки повышаются с увеличением твердости материала. При использовании электрохимической обработки необходимо выполнить следующие требования:

-поверхность перед процессом  должна быть очищена от неэлектропроводных  веществ

-процесс необходимо проводить  после термической обработки  деталей 

-в местах, где удаление металла  планируются выполнить с применением электрохимической обработки не допускается местная зачистка поверхностей.