Điện hóa

CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT GIA CÔNG ĐIỆN HĨA GIA CƠNG ĐIỆN HĨA (ECM – Electrochemical Machining) Giới thiệu  Gia cơng điện hố (ECM): loại bỏ kim loại có điều khiển hồ tan anơt hệ thống điện phân phôi anôt dụng cụ katôt Chất điện phân bơm qua khe dụng cụ phôi, dòng điện chiều qua hệ thống với điện áp thấp để hoà tan kim loại phơi  Mặc dù gia cơng điện hố đơi áp dụng cho sản xuất loạt nhỏ, phương pháp tốt dùng sản xuất loạt lớn chi phí dụng cụ, lắp đặt chi phí thiết bị cao Một máy công cụ 15000 Ampe để gia cơng kim loại với tốc độ 25x103mm 3/ph có giá 400.000 ÷ 700.000 USD (khơng bao gồm thiết bị phụ vấn đề phụ trợ khác)  VD: Nếu sử dụng dung dịch chất điện phân muối ăn NaCl, vật liệu gia công sắt ngun chất (Fe) q trình gia cơng điện hoá xảy tượng sau  Trong dung dịch chất điện phân có ion Cl-, ion OH- chuyển động Anôt (phôi) ion H+, Na+ chuyển động Katôt (dụng cụ)  Tại Anốt: Fe điện tử trở thành ion Fe++, ion Fe++ có phản ứng: • Fe+++ 2(OH-) = Fe(OH)2  • Fe+++ 2Cl- = FeCl2  Tại Katốt: • H+ + e = H • H + H = H2 • Na+ + H2O = NaOH + H2 TOOL Cathode (-) 2H ++2 e = H Gas (H2) h Electrolytic Solution Fe(OH)2 Fe+2(OH) = Fe(OH)2 Anode (+) WORKPIECE Hình 12.5 Sơ đồ nguyên lý - ECM TOOL WORKPIECE TOOL Hình 12.5 Sơ đồ nguyên lý - ECM WORKPIECE Sơ đồ hệ thống ECM Điều khiển trình  Tốc độ tách bỏ vật liệu ECM điều khiển định luật Pharaday Các biến tác động đến mật độ dòng điện tốc độ tách bỏ vật liệu là:  Điện áp  Tốc độ tiến dao  Tính dẫn điện chất điện phân  Lưu lượng chất điện phân  Thành phần chất điện phân  Vật liệu phôi  Điện áp: khe hở gia công ảnh hưởng đến dòng điện tốc độ cắt bỏ vật liệu, điều khiển phần lớn hoạt động ECM, gia cơng điện hố U  20V Tuy nhiên với điện áp không đổi, dòng điện phụ thuộc vào trở kháng khe hở gia cơng Trở kháng khó điều khiển nhiều phụ thuộc vào tính dẫn điện chất điện phân chiều rộng khe hở  Tốc độ tiến dao : Ở điện áp không đổi khoảng hở mặt bên mặt trước tỷ lệ nghịch với tốc độ ăn dao, ảnh hưởng tác động lên khoảng hở mặt bên khoảng 60% Khe hở mặt trước hàm tốc độ tiến dao katốt tiến gần anốt với tốc độ cao hơn, khe hẹp dẫn đến trở kháng giảm Khi trở kháng giảm, dịng điện tăng tốc độ gia công tăng đến cân thiết lập Tốc độ tiến dao giảm, tốc độ gia công giảm khe hở tăng katốt khơng gần bề mặt phôi Khi khe hở tăng, trở kháng tăng dòng giảm