Способ электрохимической обработки металла допустимо применять при необходимости осуществления операций, связанных с созданием различных деталей, доводкой изделий или проведением заточки инструмента. Данный метод исключает любое негативное вмешательство в структуру металла, поэтому используется в ходе ответственного производства деталей или обработки уже готовых изделий в случаях, когда требуется высокая точность и сохранение изначальных свойств материала. Под обработкой металлов электрохимическим образом принято понимать процессы, основанные на воздействии на детали с помощью растворения определённого участка их поверхности электролитическим методом.
Положительные свойства метода электрохимической обработки
Данный способ популярен в промышленности, различных направлениях машиностроения, при создании инструментов и оборудования для удовлетворения запросов организаций здравоохранения, систем энергетического характера и в электротехнике. С помощью электрохимической обработки изменяются параметры изделий из металла любой марки, выполняются работы со сплавами, к примеру, высоколегированными или крепкими титановыми. Также доступна и обработка материалов, прошедших закалку с использованием высоких температур.
Данная методика не предусматривает нагрева металла, что гарантирует отсутствие изменения его свойств, растрескивания тела заготовки, возникновения пленочных оксидов. Не появится и потребность в доводке, направленной на устранение канавок или заусенцев. В структуре металлических изделий не возникает напряжения, деформации кристаллической решетки и изъянов на поверхности. Поэтому электрохимическая обработка в некоторых случаях становится единственным допустимым способом изменения параметров формы металлического изделия. Объясняется это тем, что иные типы обработки, в силу оказываемого механического воздействия и нагрева, могут вызвать нежелательное изменение структуры внешнего слоя. В результате металл портится, что выражается в виде увеличения его хрупкости, исчезновения упругости и эластичности, уменьшения способности сопротивляться коррозии. В некоторых случаях дальнейшее использование детали оказывается невозможным. Наиболее актуально это для ответственных конструкций, используемых в точном машиностроении, авиации, робототехнике и подобных отраслях.
Кроме этого, рассматриваемый метод становится наиболее значимым и нужным в силу того, что обычные резцы далеко не всегда могут дать высокую точность обработки, а применение лазерного способа оказывается слишком дорогим. В первую очередь это актуально при работе с твёрдыми и сверхтвёрдыми сплавами.
Отметим также, что механическая обработка вызывает потребность в большом количестве операций доводки, что также не всегда рентабельно. В силу названных причин электрохимическая обработка изделий и заготовок из металла остаётся способом, который дает наиболее точные прецизионные результаты за один производственный цикл работ по обработке. Имеет важность и то, что электрохимический инструмент не оказывает влияния на кристаллическую решетку детали. Непосредственный контакт отсутствует, а взаимодействие осуществляется в растворе электролита и, в сущности, сводится к электролизу.
Особенности применения метода
Обрабатываемое изделие и инструмент размещают в специальной ёмкости. При этом они не соприкасаются друг с другом. К заготовке подсоединяется клемма положительного заряда источника постоянного тока, к инструменту – клемма с отрицательным. В ёмкость заливается электролит, подготовленный на основе нейтральной соли, после чего начинается подача напряжения. Электрический ток протекает между заготовкой и инструментом, что ведёт к окислительно-восстановительной реакции. Обрабатываемый металл окисляется, а процессы восстановления распространяются на инструмент. Это ведёт к тому, что заготовка приобретает заданную форму, а в электролите скапливается шлам, представляющий собой продукты окисления.
Виды обработки
Данный метод универсален. Его применение позволяет добиться любых результатов, как и при обработке изделий механическим способом. Допустимо проводить заточку инструмента, полировку, проделывать отверстия и создавать детали любой формы.
Режущие операции
Существует возможность уплотнить электроток до крайне высоких показателей, что приведёт к тому, что с поверхности металла в месте протекания электролиза снятие частиц станет максимально интенсивным. Эта особенность ведёт к появлению электрохимической резки. Для стабилизации электрохимического процесса, добиваются равномерной скорости процессов окисления с синхронной подачей в рабочую сферу электрода катода. В результате прорезь канавок будет осуществляться непрерывно.
Применение метода прошивания
Металл можно прошить, подобно тому, как игла проходит через ткань. В рассматриваемой нами ситуации в роли иглы выступит катод. На его торец подается плотный ток – такой же, как и при использовании метода резки. Между торцом и заготовкой на участке взаимодействия протекает интенсивный электролиз.
Метод копирования
Используется данный электрохимический метод, когда нужно получить точную копию матрицы. Её роль отводится аноду. Плотность тока подается равномерно по всей поверхности образца. Он должен находиться над заготовкой, и медленно, контролируя зазор, его погружают в растворяемый металл до того момента, когда он полностью «впечатается» в тело заготовки.
В силу потребности постоянно и полностью контролировать толщину зазора, причем по всем трем осям координат, способ отличается собственными сложностями. Однако точность может доходить до идеальных показателей. Возможны отклонения лишь в 3-4 микрона. Проблемой становится и то, что трудно достичь полного сходства параметров у изделий, полученных от одной и той же прецизионной матрицы.
Заточка инструмента
Способ электрохимической заточки базируется на создании направленной неравномерной плотности тока, которая идёт вдоль кромки режущего инструмента. Это делается для того, чтобы выборка металла шла под углом, что и приводит к заострению режущей части. Существует возможность изменить угол заточки с помощью регулирования угла наклона анодного инструмента. Количество и скорость снятия слоя металла находится в непосредственной зависимости от силы тока и периода обработки.
