Что такое электролитическое измельчение (ECM)?
Электролитическое измельчение (ECM)
Основной принцип электролитического измельчения
Электролитическое шлифование – это процесс шлифования, сочетающий электрохимическое анодное растворение металла с механическим шлифованием. Принципиальная схема принципа электролитического измельчения показана на рисунке 6-26.
Во время шлифования заготовка подключается к положительному полюсу источника постоянного тока, а электролитический шлифовальный круг (также известный как проводящий шлифовальный круг) подключается к отрицательному полюсу источника постоянного тока. Абразивные зерна, выступающие из электролитического шлифовального круга, поддерживают определенный электролитический зазор между двумя полюсами, и в этот зазор впрыскивается определенное количество электролита. При подключении постоянного тока металлическая поверхность детали (анода) подвергается электрохимическому растворению, а атомы металла на поверхности теряют электроны и становятся ионами, растворяясь в электролите. В то же время кислород электролита соединяется с ионами металлов, образуя чрезвычайно тонкую оксидную пленку на поверхности детали. Эта оксидная пленка имеет относительно высокое сопротивление, что замедляет процесс анодного растворения. В этот момент высокоскоростной-вращающийся шлифовальный круг непрерывно соскабливает эту оксидную пленку, и она уносится электролитом. В результате совместного и попеременного действия анодного растворения и механического шлифования поверхность заготовки непрерывно травится, образуя гладкую поверхность и достигая необходимой точности размеров.
В процессе электролитического шлифования металл в основном подвергается коррозии за счет электрохимического анодного растворения, а электролитический шлифовальный круг служит только для шлифования анодной пассивационной пленки электролитического продукта и выравнивания поверхности.
Характеристики электролитического измельчения
① Широкий диапазон обработки, высокая эффективность производстваПоскольку электролитическое шлифование представляет собой преимущественно электролитическое действие, любой металлический материал с высокой твердостью и ударной вязкостью можно обрабатывать, просто подобрав подходящий электролит. Например, при шлифовании твердого сплава эффективность обработки электролитическим шлифованием в 3-5 раз выше по сравнению со шлифовкой обычными алмазными шлифовальными кругами.
② Высокая точность обработки, хорошее качество поверхностиПоскольку функция шлифовального круга заключается в соскабливании оксидной пленки, а не в шлифовании металла, сила шлифования и теплота шлифования очень малы, и такие явления, как шлифовальные заусенцы, трещины, ожоги и т. д., не возникнут. Общая шероховатость поверхности может составлять менее 0,16 мкм, а точность обработки аналогична механическому шлифованию.
③ Небольшой износ шлифовального кругаНапример, при шлифовании твердого сплава степень износа шлифовального круга из карбида кремния при обычном механическом шлифовании составляет около 400–600% от веса удаленного твердого сплава; при электролитическом шлифовании степень износа шлифовального круга составляет всего 50–100 % удаленного твердого сплава. Небольшой износ шлифовального круга способствует повышению точности обработки.
Хотя электролиты, используемые для электролитического шлифования, представляют собой слабокоррозионные пассивирующие электролиты (такие как NaNO3, NaNO2 и т. д.), станок и приспособления все равно должны принимать меры против воздействия солей, а режущая кромка форм (вырубных штампов) не должна быть очень острой при обработке электролитическим шлифованием.
Применение электролитического шлифования при обработке пресс-форм
① Обработка трудно-обрабатываемых-материаловЭлектролитическое шлифование не зависит от твердости заготовки, поэтому оно весьма эффективно при обработке трудно--труднообрабатываемых материалов с высокой твердостью. Например, обработка плоской поверхности форм из цементированного карбида на вертикальном электролитическом плоскошлифовальном станке не только обеспечивает высокую эффективность производства, но и хорошее качество обработки.
② Сократите количество операций обработки и обеспечьте качество измельченияРаньше при изготовлении различных сегментированных форм (собранных-форм) необходимо было выполнять черновую обработку в соответствии с формой сегментов с последующим плоским шлифованием и чистовым шлифованием после термообработки, что приводило к множеству стадий. Причем во избежание термической деформации часто оставляли сравнительно большой припуск на чистовую шлифовку. При шлифовании форм израсходовалось большое количество алмазных шлифовальных кругов, что увеличивало стоимость форм. Когда применяется электролитическое шлифование, сегменты из цементированного карбида можно использовать напрямую, без грубой обработки, тем самым сокращая этапы обработки, а во время шлифования не возникает тепла, трещин, ожогов и деформаций, что может гарантировать качество шлифования.
③ Повышение эффективности обработкиДля механического формового шлифования обычно используется цельный-шлифовальный круг (или фасонный шлифовальный круг) для врезного шлифования на плоскошлифовальных станках, фасонных шлифовальных станках или шлифовальных станках с оптическим профилем. Использование обычного шлифовального круга часто требует частой правки из-за большого износа шлифовального круга, а время, затрачиваемое на правку и формование шлифовального круга, отнимает много времени, что удлиняет рабочее время. Если используется электролитическое шлифование, износ шлифовального круга невелик, а время правки шлифовального круга короткое, что способствует повышению эффективности обработки.
