Cơ khí chế tạo máy - Gia công điện hóa electro - Chemical machining (ecm)

CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆTGIA CÔNG ĐIỆN HÓAELECTRO-CHEMICAL MACHINING (ECM)PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐIỆN HÓA Nguyên lý gia côngƯu nhược điểmCác thông số công nghệĐiện cực dụng cụ - catodDung dịch điện phânPhạm vi ứng dụng1. Nguyên lí gia công Gia công điện hóa là phương pháp gia công dựa trên cơ sở sự hoà tan chi tiết (điện cực dương) với dụng cụ (điện cực âm) trong một bể điện phân trong quá trình điện hóa. 2. Ưu nhược điểm của pp gia công điện hóa2.1. Ưu điểmCó thể gia công các loại vật liệu có cơ tính khác nhauVật liệu làm dụng cụ không cần có độ cứng cao hơn VL chi tiết;Có thể g/c chi tiết có hình dạng rất phức tạp;Không hao mòn dụng cụTốc độ gia công nhanh, chất lượng bề mặt tốt, cấp chính xác cao.2. Ưu nhược điểm của pp gia công điện hóa2.2. Nhược điểmĐắt tiền và chiếm nhiều diện tích nhà xưởng;Dung dịch điện phân sẽ ăn mòn các thiết bị khác;Ô nhiễm môi trường, công nhân dễ bị nhiễm độc;Dễ phát nổ khi tích tụ hydro;Khó chế tạo các dụng cụ điện cực.3.1.Năng suất gia công 3.1. Năng suất gia công được tính bằng khối lượng kim loại được hòa tan (ăn mòn) trong một đơn vị thời gian (cm3/phút); 3.2. Năng suất gia công phụ thuộc vào mật độ dòng điện, điện áp, điện trở dung dịch điện phân, áp suất và chất lượng của dung dịch điện phân; 3.3. Mật độ dòng điện thường là 2,32 ÷ 3,1A/mm2 (1500÷2000A/inch2) và tốc độ bóc vật liệu tương ứng là 16,38 mm3/phút/1000A ;3.2. Độ chính xác gia công Độ chính xác gia công điện hóa phụ thuộc vào các yếu tố sau: a). Khe hở giữa điện cực dụng cụ và chi tiết gia công; Khe hở giữa dụng cụ và chi tiết gia công thường có giá trị từ 0,075÷0,75 mm. b). Tốc độ dịch chuyển điện cực dụng cụ; c). Hình dáng và kích thước của chi tiết gia công, Đcx đạt khoảng 0,05-0,3mm khi gia công với dòng liên tục. 0,02-0,05mm khi gia công với dòng xung.3.3. Chất lượng bề mặtNếu tăng tốc độ dịch chuyển của điện cực và tăng cường độ dòng điện thì độ bóng bề mặt giảm;Thông thường đạt Ra = 0,1-2,5µm. Thép các bon Ra = 5-10µm. Thép không gỉ, thép chịu nhiệt, thép chịu mài mòn Rmax <1 μm.Độ nhám bề mặt còn phụ thuộc vào các yếu tố sau: Độ lớn của các hạt tinh thể kim loại, mật độ dòng điện, khe hở mặt đầu, thành phần dung dịch điện phân4. Điện cực dụng cụ - catod Vật liệu làm điện cực phải được chế tạo bằng các kim loại có tính dẫn điện cao, độ bền chống gỉ tốt, cụ thể như sau:Đồng và hợp kim đồng;Thép không gỉ austenit;Bạc tungsteng;Hợp kim Ti tan;Thép các bon.5. Dung dịch điện phân Dung dịch điện phân: NaCl, NaCO3, NaSO4, HCl, H2SO4, NaOH6.Các phương pháp gia công điện hoáMài điện hoáĐánh bóng điện hoáGia công lỗ điện hoáPhay điện hóa6.1.Mài điện hoá Mài điện hóa là dạng đặc biệt của phương pháp gia công điện hóa trong đó có máy mài quay đĩa mài hình vành khăn (catod). Chi tiết gia công được nối vào cực dương (anod).6.1.1.Dùng đá mài dẫn điện6.1.2.Dùng đá mài trung tínhĐặc điểm của mài trung tínhNăng suất cao.Độ nhám có thể đạt tới Ra = 0,04 μm.Không có tổn hao nhiệt nhiều, cũng không có biến đổi cấu trúc tế vi và cũng không có ứng suất dư bên trong.Điện áp thấp .Có khả năng mài được bất kỳ kim loại nào.Đá mòn tương đối nhiều, khoảng 10 ÷ 15% thể tích kim loại bóc đi.6.2.Đánh bóng điện hoáSơ đồ đánh bóng điện hóaBề mặtchi tiết nhẵn bóng sau khi dánh bóng bằng điện hóa.a, b, c, d: các pha tuần tự trong quá trình đánh bóng Cách đặt điện cực khi đánh bóng mặt phẳng B: catod C: Vật gia côngƯu điểm của đánh bóng điện hóa Năng suất đánh bóng bằng 3-4 lần so với đánh bóng bình thường. Độ bóng bề mặt rất tốt.Có thể gia công bất kỳ hình dạng nào. Thiết bị gia công rẻ và đơn giản.Chất lượng bề mặt cải thiện.Có thể đánh bóng bề mặt cứng. Không có biến dạng và thay đổi cấu trúc lớp bề mặt.Có khả năng tự động hóa. Nhựơc điểm của đánh bóng điện hóaĐộ bóng phụ thuộc vào sự đồng nhất vật liệu.Khó đảm bảo kính thước và hình dạng của chi tiết. Chỉ áp dụng đối với bề mặt không quá gồ ghề.6.3. Khoan điện hoá Khoan điện hóa là ứng dụng của phương pháp gia công điện hóa trong việc khoan các lỗ rất nhỏ bằng cách sử dụng dòng điện có áp kế cao và dung dịch diện phân axit. Sơ đồ nguyên lý gia công điện hóaSơ đồ nguyên lý gia công lỗ bằng điện hóaHình dạng của lỗ được gia công điện hóa bằng điệncực bọc cách điện mặt bao quanhĐặc điểm của khoan điện hóaHình dạng của lỗ phụ thuộc vào hình dạng điện cực dụng cụ. Mật độ dòng điện có thể có thể đạt 200÷300 A/cm2. Tốc độ tách kim loại theo chiều dài 6mm/phút. Độ bóng đạt cấp 8-9, độ chính xác khoảng 0,02 mm.6.4. Phay điện hoáSẢN PHẨM GIA CÔNG BẰNG ĐIỆN HÓA