Xử lý điện hóa kim loại

Xử lý ăn mòn kim loại bằng điện - các phương pháp điện vật lý khác nhau để xử lý vật liệu (xem Xử lý kích thước điện vật lý và điện hóa của vật liệu).

Các tính năng đặc trưng của gia công phóng điện là: khả năng xử lý vật liệu khó hoặc hoàn toàn không được xử lý bằng phương pháp cơ học, khả năng tạo ra các sản phẩm có hình dạng phức tạp, bao gồm cả những sản phẩm không thể tiếp cận được bằng phương pháp gia công cơ học. Công nghệ xử lý kim loại bằng điện ăn mòn đang phát triển mạnh mẽ, thay thế các phương pháp gia công cơ học bằng áp suất và cắt.

Phương pháp gia công kim loại này dựa trên khái niệm chính là tác dụng nhiệt của dòng xung điện, liên tục cung cấp trực tiếp đến các tiết diện cục bộ của chi tiết cần gia công để tạo cho nó một hình dạng và kích thước nhất định (kích thước ăn mòn điện) hoặc thay đổi cấu trúc và chất lượng của lớp bề mặt (làm cứng hoặc phủ).

Trong trường hợp này, cái chính là xung điện (phóng điện), được chuyển đổi trong khu vực xử lý thành xung nhiệt, thực sự thực hiện công việc loại bỏ kim loại.

Do tính chất bốc đồng của quá trình xói mòn điện, ngay cả với công suất trung bình tương đối thấp của máy phát điện, vẫn đạt được các giá trị lớn của năng lượng tức thời và năng lượng điện phóng ra, đủ để làm suy yếu liên kết của các hạt rắn, tách chúng ra và sơ tán chúng khỏi khu vực chế biến.

Do sự phóng điện, những thứ khác không đổi, xảy ra theo trình tự được xác định bởi sự thay đổi tối thiểu về khoảng cách giữa các bề mặt tương tác của các điện cực (điều kiện chọn lọc), hình dạng của điện cực của dụng cụ được hiển thị trên điện cực của phôi .

Trong trường hợp xử lý kích thước bằng xói mòn điện, cần tuân thủ 3 điều kiện cơ bản:

• cấp nguồn xung;
• việc sử dụng tia lửa điện hoặc phóng điện hồ quang, cung cấp tác động có chọn lọc và cục bộ trên bề mặt của vật thể đang được xử lý;
• tôn trọng tính liên tục của quá trình.

Nguyên lý hoạt động của xử lý xói mòn: 1 — dây điện, 2 — hồ quang điện (xói mòn do phóng điện), 3 — nguồn điện, 4 — chi tiết.

Sự phóng điện tạo ra sự ngắn hạn và trên khu vực ogaranichennom trong khu vực chế biến có nhiệt độ cao đạt (10 — 11) 103°C

Hiệu ứng nhiệt của sự phóng điện trên các điện cực có thể được biểu diễn như là kết quả của hiệu ứng kết hợp giữa bề mặt (nhiệt đến từ kênh phóng điện) và nhiệt khối (nhiệt từ Joule — Lenz).

Dưới ảnh hưởng của hai nguồn, từ các diện tích bề mặt chiếm vị trí chủ yếu, các bể kim loại nóng chảy được hình thành ở cực âm và cực dương, và một phần kim loại bốc hơi.

Cường độ loại bỏ kim loại hữu ích khỏi một điện cực và kim loại có hại từ điện cực kia, bản chất của cơ chế sơ tán, mức tiêu thụ năng lượng cụ thể và các đặc tính công nghệ ban đầu của gia công cơ học có phóng điện phụ thuộc vào các thông số nhiệt và điện của quá trình:

• dẫn nhiệt;
• nhiệt dung;
• nhiệt độ và nhiệt của phản ứng tổng hợp và hóa hơi;
• khối lượng riêng và điện trở riêng của vật liệu điện cực;
• loại môi trường mà các điện cực được đặt và các đặc tính cơ lý của nó;
• khoảng thời gian;
• biên độ;
• chu kỳ nhiệm vụ và tần số xung;
• khoảng cách giữa các điện cực;
• điều kiện di chuyển sản phẩm xói mòn;
• một số yếu tố khác.

Máy phóng điện bao gồm ba yếu tố chính:

• một bộ tạo xung dòng điện cao cung cấp các xung điện áp liên tục cho các điện cực với tần số và thông số nhất định;
• thiết bị để thiết lập và duy trì khoảng cách giữa các điện cực có giá trị sao cho quá trình phóng điện được kích thích liên tục, chuyển thành năng lượng nhiệt trong khu vực xử lý, các sản phẩm của quá trình loại bỏ và ăn mòn kim loại được loại bỏ (bộ điều chỉnh nguồn cấp dữ liệu);
• máy xử lý phóng điện thực tế chứa các thiết bị cần thiết để lắp đặt và di chuyển các điện cực, cung cấp chất lỏng làm việc cho khu vực xử lý, hút khí và hơi, tự động hóa, điều khiển, giám sát và bảo vệ.

Bảng điều khiển máy phóng điện

Loại phóng điện (tia lửa, hồ quang), các tham số của xung hiện tại, điện áp và các điều kiện khác xác định bản chất của gia công cơ khí bằng phóng điện, được chia thành bốn loại chính theo các đặc điểm này:

• gia công tia lửa điện;
• xử lý xung điện;
• gia công cơ khí anot;
• xử lý các tiếp điểm điện.

Các đặc điểm chung của tất cả các loại gia công phóng điện là sự thống nhất của cơ chế vật lý của quy trình, thực tế không có lực tác động lên phôi, sự giống nhau của các sơ đồ động học để tạo hình, khả năng tự động hóa quy trình gia công và thực hiện của dịch vụ đa trạm, điểm chung của các sơ đồ cơ bản để kiểm soát nguồn cấp tự động, hệ thống cấp chất lỏng làm việc, v.v.

Làm cứng và phủ EDM được thực hiện bằng máy phát điện trong không khí với điện cực làm cứng rung. Do tiếp xúc ngắn hạn với nhiệt độ cao, một loại xử lý nhiệt, truyền và khuếch tán các nguyên tố hợp kim của điện cực làm cứng xảy ra.

Độ dày của lớp hóa rắn bằng điện cực cacbua hoặc than chì là 0,03 - 0,05 mm, độ cứng bề mặt cao hơn nhiều so với ban đầu, nhưng giá trị của nó dao động, cấu trúc không đồng nhất và độ sạch bề mặt thấp.

Làm cứng phóng điện được sử dụng cho một số loại dụng cụ và chi tiết máy.