a阳极溶解b阴极沉淀c电化学加工与其他加工方法相结合的电化学复合加工
电解加工是利用金属在电解液中的“电化学阳极溶解”来加工工件的 电解加工机床的特殊性?
1. 机床刚性:要求机床主轴系统、工作台、床身及立柱等都要有足够的刚性,否则将会引起机床部件的过大变形,改变工具和工件的位置,影响加工精度,甚至造成短路,烧伤。
2. 进给稳定: 金属阳极的溶解量是随时间的增加而增加,进给速度不稳定,阴极相对工件各截面的电解时间就不同,从而直接影响加工精度。这对于型孔加工影响更严重,所以必须保证进给速度稳定。
3. 防腐绝缘: 电解加工机床经常与有腐蚀性的电解液相接触,所以外露金属表面必须采取相应的防腐措施,防止电解液渗漏或飞溅,并使通电部分与机床绝缘。
4. 安全措施: 由于电解加工会产生大量氢气,如不及时排除,极易产生氢气爆炸,故必须有排氢防爆措施。
电解加工的基本规律?
四合扣1. 生产率及其影响因素
电解加工的生产率以单位时间内去除的金属量来衡量,用mm3/min或g/min表示。它首先决定于工件材料的电化学当量,其次与电流密度、电解液等有关。
(1)金属的电化学当量: 电加工时,电极上溶解或析出的物质多少,与通过的电量成正比,其比例系数称为电化学当量。这一规律遵循法拉第定律,可用下式表示
m0=kIt 式中m0——阳极溶解或析出的质量(g) I——电解电流(A) t——电解时间(h) k——工件材料的质量电化学当量(g/(A*h))。
(2)电流密度: 电流密度愈高,生产率也愈高。电解液压力和流速较高时,可以选用较高的电流密度。电流密度过高,将会出现火花放电,甚至析出、氧气等,并使电解液温度过高,容易造成间隙内的液体沸腾汽化而引起局部短路。
(3)电极间隙: 电极间隙(即加工间隙)愈小,电解液的电阻也愈小,电流密度就愈大,因此腐蚀速度就愈高
(4)电解液: 在电解加工过程中,电解液除了传递电流和使工件进行阳极溶解外,还可破坏阳极表面上形成的钝化薄膜,并把反应产物及热量从加工区域冲走。
电解液可分为中性盐溶液、酸性溶液和碱性溶液三大类。中性盐溶液的腐蚀性比较小,使用时较安全,故应用最普遍。
环丙基硼酸2. 加工精度 进给速度的大小要影响到加工间隙大小,即影响工件尺寸和成形精度。除阴极表面的进给速度外,还有许多影响间隙大小的因素。如电解液的浓度、温度、流速等等。此外,加工间隙内的工具形状会改变电场强度的分布,从而影响电流密度的均匀性。这也是电解加工无法加工出清棱清角的原因所在。
日程管理3. 表面质量
影响表面质量的因素如下:
(1)工艺参数: 一般情况下,电流密度高,有利于阳极的均匀溶解。电解液流速过高,有可能引起流场不均匀,局部形成真空,影响表面质量;若流速过低,不能及时排除电解产物,甚至使局部温度过高而产生沸腾汽化,都会造成表面缺陷。电解液温度过高,会引起阳极表面的局部剥落;温度过低会导致阳极钝化严重,使阳极表面产生不均匀性溶解或形成黑膜。
(2)工件材料:合金成分多,含杂质多,金相组织部均,结晶粗大,均会造成溶解速度的差异,从而影响表面粗糙度。
(3)工具阴极的表面质量: 阴极表面必须光洁。阴极进给不均还会引起横向条纹。
此外,工件在加工前,都必须清除油垢、锈斑等,否则也会影响加工质量。
提高电解加工精度的途径?
刮刀钻头1混气电解加工
2小间隙电解加工
3脉冲电流电解加工
4改善电解液
原理:电铸成型是利用电化学过程中的阴极沉积现象来进行成型加工的,也就是在原模上通过电化学方法沉积金属,然后分离制造或复制金属制品。
稳压电源模块特点:1复制精度高
2重复精度高
磁卡读卡器 3原模的材料不一定是金属
4电铸镍具有一定的抗拉强度和硬度,因此铸成之后不需热处理
5不需特殊设备,操作简单
但是电铸速度很慢,生产周期长;尖角和凹槽部分铸层不均匀;铸层存在一定内应力,
不能承受冲击负荷。
电铸设备?
电铸成型的基本原理:电铸成型是利用电化学过程中的阴极沉积现象来进行成型加工的,也就是在原模上通过电化学方法沉积金属,然后分离以制造或复制金属制品。
电铸设备:
电铸设备主要由直流电源、电铸槽、搅拌和循环过滤系统、加热和冷却系统等部分组成。
直流电源:电铸通常采用低电压、大电流的直流电源。电压一般在12V以下并可调节。电铸电流密度一般为15~30A/dm²。直流电源一般采用硅整流器,也有采用晶闸管整流的。
电铸槽:电铸槽的材料,应以不受电铸液腐蚀为原则。一般用钢板焊接,内衬铅板或聚氯乙烯薄板等。也有用较厚的聚氯乙烯硬板焊接或用聚树脂和玻璃纤维粘合而成的。小型电铸槽可用陶瓷、玻璃或搪瓷制品;大型的可用耐酸砖衬里的水泥槽。
搅拌和循环系统:为了降低电铸液的浓差极化,加大电流密度,减少工作时间,提高生产
速度,最好在阴极运动的同时,加速溶液的搅拌。搅拌的方法有循环过滤法、超声波或机械搅拌等。循环过滤法不仅可以使溶液搅拌,而且在溶液不断反复流动时进行过滤。
加热器和冷却器:电铸时间很长,为了在电铸期间对溶液进行恒温控制,需要加热或冷却。加热可用电炉、加热玻璃管,冷却则用冷水或冷冻机。
超声波加工的特点?
1. 适于加工各种硬脆材料,特别是不导电的非金属材料,扩大了模具材料的选用范围。
2. 工具可用较软的材料做成较复杂的形状,不需要工具相对于工件作复杂的运动,机床机构也就简单,操作也方便。
3. 由于去除加工材料是靠极细小磨粒的瞬间局部的撞击作用,故工件表面的宏观作用力很小,不会引起变形和烧伤,表面粗糙度也较好,加工精度可达0.01-0.02mm,而且可以加工薄壁,窄缝,低刚性工件
激光加工的特点?
(1)激光加工不需要加工工具,所以不存在工具损耗问题,很适于自动化连续加工;
(2)由于它的功率密度高,几乎能加工所有材料;
(3)加工速度快,效率高,热影响区小;
(4)适于加工深而小的微孔和窄缝,尺寸可小到几微米;
(5)可以透过光学透明材料对工件进行加工。