Bài giảng Gia công điện hóa nhằm trình bày các nội dung chính: nguyên lý gia công, ưu nhược điểm, các thông số công nghệ, điện cực dụng cụ - catod, dung dịch điện phân, phạm vi ứng dụng.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Gia công điện hóa
- CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT
GIA CÔNG ĐIỆN HÓA
ELECTRO-CHEMICAL MACHINING
(ECM)
- PHƯƠNG PHÁP
GIA CÔNG ĐIỆN HÓA
1. Nguyên lý gia công
2. Ưu nhược điểm
3. Các thông số công nghệ
4. Điện cực dụng cụ - catod
5. Dung dịch điện phân
6. Phạm vi ứng dụng
- 1. 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.
- hóa
2.1. Ưu điểm
Có thể gia công các loại vật liệu có cơ tính
khác nhau
Vật 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 cụ
Tốc độ gia công nhanh, chất lượng bề mặt tốt,
cấp chính xác cao.
- 2. Ưu nhược điểm của pp gia công điện
hóa
2.2. Nhược điểm
Đắt 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 mặt
Nếu 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
- 4. 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,
NaOH
- 6.Các phương pháp gia công
điện hoá
1. Mài điện hoá
2. Đánh bóng điện hoá
3. Gia công lỗ điện hoá
4. Phay điện hóa
- 6.1.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 điện
- 6.1.2.Dùng đá mài trung tính
- Đặcsuấtểm của mài trung tính
Năng
đi 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 hoá
Sơ đồ đánh bóng điện hóa
- Bề 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 công
- Ưu 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 hóa
Độ 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.