Что такое электрохимическое шлифование и как это делается?

Что такое электрохимическое измельчение (ЭКГ)?

Электрохимическое шлифование — это процесс удаления электропроводящего материала путем шлифования отрицательно заряженным абразивным шлифовальным кругом, жидкостью-электролитом и положительно заряженной заготовкой.

Материалы, удаляемые с заготовки, остаются в электролитной жидкости. Электрохимическое шлифование похоже на электрохимическую обработку, но вместо инструмента, имеющего форму контура заготовки, используется круг.

ЭХГ представляет собой гибридный процесс, сочетающий электрохимическую обработку и шлифование. Электрохимическая обработка — это электролитическая операция, при которой заготовка становится анодом, а режущий инструмент (в случае ЭХГ — шлифовальный круг) становится катодом.

Когда между анодом и катодом протекает постоянный ток, возникает реакция, похожая на гальванопокрытие, но вместо того, чтобы брать материал с анода и осаждать его на катоде, материал удаляется с анода и вымывается электролитной жидкостью. .

ECG продвигает электрохимическую обработку на шаг вперед, механически разрезая металл шлифовальным кругом и одновременно электрохимически растворяя материал. «Теория заключается в том, что вы можете уменьшить твердость материала и частично разложить его во время шлифования, чтобы шлифовальный круг пилил с гораздо меньшим усилием.

В чем-то ЭКГ похожа на обычную шлифовку, применяются те же правила. Например, программирование и настройка работают примерно одинаково. Удерживание также очень похоже, с той лишь разницей, что приспособления для ЭКГ должны быть изготовлены из коррозионно-стойкого материала и обеспечивать электрический контакт с заготовкой.

Характеристики процесса

• Колеса и заготовка электропроводны.
• Для многих шлифовальных кругов используются последние. Обычно 90 % металла удаляется электролизом, а 10 % – абразивным шлифовальным кругом.
• Возможность получения гладких краев без заусенцев, вызванных механической шлифовкой.
• Не производит заметного тепла, которое могло бы деформировать заготовку.
• Разлагает заготовки и помещает их в раствор электролита. Наиболее распространенными электролитами являются хлорид натрия и нитрат натрия в концентрациях 2 фунта. за галлон.

Пристальный взгляд на ЭКГ (электрохимическое скрежетание)

По сравнению с электрохимической обработкой электрохимическое шлифование относительно похоже. По сути, это комбинация электрохимического процесса и процесса шлифования, используемого для удаления металла. Вы также можете услышать, что это называется «анодной обработкой» или «электролитическим шлифованием».

При этом роль катода играет шлифовальный круг, а роль анода — заготовка. В процессе можно использовать ряд электролитов, включая нитрат натрия, хлорат натрия, гидроксид натрия, карбонат натрия и т. д.

Круглая металлическая пластина служит шлифовальным кругом и состоит из абразивных частиц алмазной пыли, оксида алюминия, карбида бора и карбида кремния.

Когда между шлифовальным кругом и заготовкой прокачивается электролитическая жидкость, происходит реакция. Эта реакция между заготовкой и электролитом служит для удаления большей части металла.

Абразивный материал шлифовального круга фактически удаляет с заготовки менее 5% нежелательного материала. Для тех, кто заинтересован, шлифовальный круг имеет скорость вращения, которая поддерживается между максимум 2000 м/мин и минимум 1200 м/мин.

Зачем использовать электрохимическое измельчение?

ЭКГ предлагает несколько привлекательных функций процесса, включая следующие:

• Широкий диапазон обработки и широкие возможности адаптации.
• Хорошая экономичность и небольшие потери на износ шлифовального круга
• Отличное качество обработки
• Высокая производительность

Выбор электролита

Одним из важных факторов, влияющих на качество обработки и производительность электрохимического измельчения, является электролит. Причина этого в том, что электрохимическая реакция на аноде напрямую зависит от электролита.

Не причинять вреда человеческому телу и обеспечивать отсутствие ржавчины в рассматриваемой машине - два важных требования к электролиту. Учитывайте эти пять требований при выборе электролита. Электролит должен:

• Иметь богатый источник, низкую цену и хороший экономический эффект. Он не должен легко потребляться во время обработки.
• Не наносить вред человеческому организму.
• Не создавайте пыль на приспособлениях и машинах.
• Чтобы достичь высокой производительности, проявите хорошую проводимость.
• Имеют хорошую шероховатость поверхности и точность размеров.

Электрохимическое шлифовальное оборудование

Для электрохимического шлифования можно использовать либо электрохимический станок профессионального уровня, либо с помощью токарного станка или обычного шлифовального станка модифицированный станок.

Для электрохимического измельчения требуется источник постоянного тока с регулируемым напряжением. Дополнительно в рабочий процесс электрохимического измельчения и используемое оборудование вписываются центробежные насосы, устройства для фильтрации, устройства для принудительной вытяжки или обезвреживания воздуха, трубки, сопла и многое другое.

Допуск

Этот вид шлифования в основном используется, потому что он может придавать форму очень твердым металлам, а также потому, что это процесс химического восстановления, круг служит дольше, чем обычный шлифовальный круг.

Этот тип шлифования имеет различные типы кругов, поэтому он может придавать металлу любую форму, которую ему нужно придать.

Создает более гладкую поверхность без заусенцев и вызывает меньшее поверхностное напряжение, чем другие методы шлифования.

Применение электрохимического измельчения

Электрохимическое шлифование часто используется для обработки твердых материалов, для которых обычная обработка сложна и требует много времени, таких как нержавеющая сталь и некоторые экзотические металлы. Для материалов с твердостью более 65 HRC скорость съема материала с помощью ECG может быть в 10 раз больше, чем при обычной обработке.

Поскольку электрокардиограф связан с небольшим истиранием, его часто используют для процессов, когда поверхность детали должна быть без заусенцев, царапин и остаточных напряжений. Благодаря этим свойствам электрохимическое измельчение имеет ряд полезных применений.

• Шлифовка турбинных лопаток
• Шлифование сотовых металлов для аэрокосмической промышленности
• Заточка игл для подкожных инъекций
• Обработка твердосплавных режущих пластин
• ЭХГ используется для удаления поверхностных дефектов с деталей, где чрезмерное удаление материала и остаточные напряжения нежелательны, например, для повторного профилирования зубчатых колес локомотива.
• Удаление усталостных трещин на подводных стальных конструкциях. В этом случае в качестве электролита выступает сама морская вода. Алмазные частицы в шлифовальном круге удаляют все непроводящие органические вещества, такие как водоросли, до начала электрохимического измельчения.

Преимущества электрохимического измельчения

Одним из ключевых преимуществ электрохимического шлифования является минимальный износ инструмента шлифовального круга. Это связано с тем, что большая часть материала удаляется в результате электрохимической реакции, происходящей между катодом и анодом.

Абразивное шлифование происходит только при удалении пленки, образующейся на поверхности заготовки. Еще одним преимуществом электрохимического шлифования является то, что его можно использовать для обработки твердых материалов.

Твердые материалы создают трудности для других видов обработки из-за износа инструмента, связанного с обработкой твердых материалов. Может показаться немного неожиданным, что электрохимическое шлифование может удалять материал с твердой поверхности с минимальным износом.

Поскольку большая часть материала удаляется в результате электрохимических реакций, заготовка не подвергается термическому повреждению, как при обычном процессе шлифования.

Недостатки электрохимического измельчения

Электрохимическое измельчение также имеет несколько недостатков. Система состоит из анодной заготовки и катодного шлифовального круга. Для создания таких условий и заготовка, и шлифовальный круг должны быть токопроводящими.

Это ограничивает типы обрабатываемых материалов, пригодных для электрохимического шлифования. Другим недостатком электрохимического шлифования является то, что оно применимо только к поверхностному шлифованию. Невозможно применить электрохимическое шлифование к заготовкам с полостями из-за неспособности шлифовальных кругов удалить отложения пленки внутри полости.

Еще одним недостатком является то, что электролитическая жидкость может вызывать коррозию на заготовке и поверхностях шлифовального круга. Наконец, электрохимическое шлифование является более сложным, чем традиционные методы механической обработки. Это потребует более опытного персонала для работы с оборудованием, что приведет к увеличению производственных затрат.