Slide thuyết trình - Phương pháp gia công điện hóa

Slide thuyết trình - Phương pháp gia công điện hóa

Try your best ! 감 감 감 감

 Phương pháp gia công điện hóa dựa trên sự hòa tan điện cực dương trong quá trình điện hóa ( điện phân ) trong một pin điện

 Hiện tượng điện phân là tên gọi của một quá trình xảy ra khi một dòng điện được truyền qua hai điện cực nhúng trong dung dịch điện phân Hệ thống bao gồm các điện cực và dung dịch điện phân được gọi là pin điện, phản ứng hóa học xảy ra tại các điện cực gọi là phản ứng catot hoặc phản ứng anot

1 Nguyên lý gia công

Try your best ! 감 감 감 감

감 !

 Quá trình gia công điện hóa là một quá trình hòa tan anot điện hóa, trong đó một dòng điện một chiều có cường độ cao và điện áp thấp chạy qua giữa chi tiết (được nối với cực dương) và dụng cụ điện cực (nối với cực âm của nguồn)

 Hai điện cực đều được đặt trong bể dung dịch điện phân Tại bề mặt anot, kim loại được hòa tan vào các ion kim loại và chi tiết sẽ được sao chép hình dạng của dụng

cụ điện cực

 Sơ đồ nguyên lý của pp gia công điện hóa

Nguồn 1 chiều từ 2-30V

Chạy dao đều (3)

Trao đổi nhiệt (4)

Lọc (5)

Bơm (6)

Chất điện phân (7)

(2)

Bàn máy (10)

P vào vàovà ovào

P ra vàovàov ào

Cách điện (8)

Van chặn (11)

Try your best ! 감 감 감 감

감 !

 Phải có nguồn điện 1 chiều từ (2 ÷ 30V) Trong quá tình g/c hệ thống chạy dao (3) đưa dụng cụ cắt đi xuống chi tiết (9) Khi đó xuất hiện dòng điện có chiều từ cực (+) đến cực (-) thông qua dung dịch điện hóa từ hệ thống trao đổi nhiệt (4) thì dung dịch chất điện phân (7) được bơm thông qua bộ lọc (5) và bơm (6) vào thùng chứa dd, hệ thống này được điều khiển nhờ hệ thống trao đổi nhiệt (4) Trong quá trình g/c thì luôn luôn xuất hiện xu hướng của cực (+) tan Do đó

pp này chỉ dùng để g/c chi tiết bị hòa tan, bởi dd điện hóa theo dãy hóa học.

Van chặn (11) có tác dụng không để tràn dd

điện phân ra vùng ko cần thiết để g/c Hệ

thống bảo vệ ngắn mạch (2) dùng để bảo vệ

trong quá trình g/c khi dụng cụ cắt chạm

trực tiếp vào chi tiết g/c thông thường dụng

cụ này là cầu chì

Try your best ! 감 감 감 감

감 !

 Điện cực dụng cụ – catod :

 Vật liệu chế tạo điện cực phải được chế tạo bằng các kim loại có tính dẫn điện cao, độ bền chống rỉ tốt, điển hình như thép không rỉ, thép chịu nhiệt, hợp kim titan, grafit,

 Để tạo biến dạng của dụng cụ có thể sử dụng các phương pháp sau : gia công cắt gọt, đúc chính xác, mạ chất dẻo, phun kim loại…

2 Dụng cụ và thiết bị

 Dung dịch điện phân :

 Vai trò quan trọng của dung dịch điện phân là tạo sự

di chuyển của các tia lửa điện bằng các ion giữa các anod và catod Ngoài ra các ion của dd điện phân còn tham gia tích cực vào các phản ứng điện cực

 Dung dịch điện phân được sử dụng để hoà tan liên tục kim loại của chi tiết (anod) do đó thành phần của nó phải được chọn đúng để tránh khả năng tạo các chất không hoà tan gây ra sự trơ hoá bề mặt của chi tiết Vì vậy sự tồn tại của các ion hoặc các nhóm ion trong dd điện phân phụ thuộc vào các tính chất của nó

Try your best ! 감 감 감 감

감 !

 Năng suất gia công được tính bằng lượng nguyên liệu được lấy đi trong 1 đơn vị thời gian (cm3/phút) và

tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện

 Ngoài ra còn các yếu tố như điện áp, khả năng dẫn điện của dung dịch điện phân, vật liệu làm điện cực cũng ảnh hưởng đến năng suất gia công

3 Các thông số và khả năng công nghệ.

- Trong quá trình gia công, giữa vật gia công và mặt đầu của điện cực tồn tại khe hở (h).

- Trong trường hợp khoan lỗ cụt, thì nó có ảnh hưởng tới độ chính xác và độ sâu của lỗ Với tốc độ tiến không đổi của điện cực, thì khe hở là hàm số của điện

áp : e =

U x k



Try your best ! 감 감 감 감

감 !

Mối quan hệ giữa khe hở gia công, tốc

độ tiến và mật độ dòng điện

- Có thể rút ra kết luận rằng, bằng cách nâng tốc

độ tiến điện cực thì có thể giảm sai số của khe hở, tức

là giảm sai số gia công, thậm chí có thể nâng điện áp lên thì sẽ làm khe hở trở nên không đổi

- Dòng điện không những chỉ đi qua khe hở mặt đầu, mà cả ở khe hở giữa thành trong của lỗ với mặt bao quanh điện cực

Try your best ! 감 감 감 감

감 !

Ở khe hở này thì tác dụng điện hoá của dòng

điện xảy ra chậm hơn Tốc độ hoà tan tỉ lệ

nghịch với khoảng cách giữa các bề mặt của

điện cực Do đó trường hợp gia công lỗ bằng

điện cực hình trụ thì đường sinh của lỗ có dạng

parabol

 Độ bóng bề mặt khi gia công bằng điện

hoá được hình thành rất tốt Nếu tăng tốc độ

tiến của điện cực và tăng cường độ dòng điện sẽ

làm giảm độ nhấp nhô của bề mặt

 Như vậy độ bóng bề mặt rất tốt khi được gia

công với công suất lớn Đặc biệt là thép austenit

Với thép cacbon thì bề mặt thô hơn (Rmax =

5÷10 m)



Try your best ! 감 감 감 감

감 !

 Bề mặt sau khi gia công có thể đánh bóng đạt Rmax <1 m với thép không rỉ, chịu nhiệt và chịu mài mòn Vật liệu sau khi gia công vẫn giữ được tính chất của nó, không có sự thay đổi trong cấu trúc, không có ứng suất dư và biến cứng bề mặt



Mài điện hoá là dạng đặc biệt của phương pháp gia công điện hoá trong đó đá mài quay (catod) là một đĩa mài hình vành khăn dẫn điện có gắn các hạt kim cương, hoặc carbid silic, được dùng đễ tăng cường sự hoà tan của bề mặt kim loại gia công (anod).

Vật liệu dùng cho mài điện hoá là oxít nhôm và kim cương Vật liệu kết dính hoặc là kim loại (cho hạt mài kim cương) hoặc là nhựa trộn với các hạt kim loại để tạo thành chất dẫn điện (cho oxít nhôm)

4 Các phương pháp gia công điện hóa.

Try your best ! 감 감 감 감

감 !

 Là phương pháp bổ sung cho gia công điện hóa Mục đích của đánh bóng điện hóa không phải là lấy phoi mà là đánh bóng bề mặt Tất nhiên có lấy đi một chút ít nguyên liệu.

 Sơ đồ đánh bóng điện hóa.

Try your best ! 감 감 감 감

감 !

Phương pháp đánh bóng điện hóa tiến hành theo

qui trình như sau :

+ Làm sạch mỡ trên mặt gia công.

+ Làm khô.

+ Phủ bằng nhựa perclorvinil trên các bề mặt không

đánh bóng.

+ Đánh bóng bằng điện phân.

+ Làm sạch dung dịch điện phân còn dư trên bề mặt

gia công bằng dung dịch trung hoà.

+ Làm sạch bằng nước lạnh.

+ Trung hoà bằng dung dịch 3% natri cacbonat.

+ Làm sạch bằng nước nóng đang chảy.

 Gia công lỗ điện hóa.

 Gia công lỗ điện hoá hay còn gọi là khoan điện hóa là ứng dụng cuả phương pháp gia công điện hoá trong việc khoan các lỗ rất nhỏ bằng cách sử dụng các dòng điện có áp kế cao và dung dịch điện phân axít Dụng cụ như là một đầu thuỷ tinh có điện cực bên trong Người ta có thể sử dụng một ống thuỷ tinh có nhiều nhánh để gia công cùng một lúc 50 lỗ

 Công nghệ này được phát triển để khoan các lỗ làm mát trong các tua bin của động cơ phản lực

Try your best ! 감 감 감 감

감 !

1- Chi tiết gia công2- Ống đồng

3- Lò xo

 Gia công lỗ điện hóa.

 Chi tiết gia công 1 là anod (cực dương) còn dụng

cụ là ống đồng 2 (cực âm) được bọc cách ly với bên ngoài và được ấn xuống chi tiết gia công lò xo 3 Dưới một áp lực nào đó, chất điện phân chảy qua ống đồng, tạo ra khe hở nhỏ giữa phôi và dụng cụ,

do đó nó đẩy những hạt kim loại nhỏ (hay dung dịch) của phôi (cực dương) ra ngoài

 Như vậy, lỗ trên phôi (chi tiết gia công) được

hình thành và hình dạng của lỗ phụ thuộc vào hình dạng của điện cực dụng cụ

Try your best ! 감 감 감 감

감 !

- Làm sạch bavia điện hoá là 1 phương pháp gia công điện hoá trong việc tách kim loại trong các máp hay góc của chi tiết bằng cách hoà tan anod Sơ

đồ bố trí của phương pháp làm sạch bavia điện hoá được trình bày trên hình 4.18 Phương pháp điện hóa rất thích hợp cho việc đánh bavia các chi tiết có hình dáng phức tạp

 Sơ đồ làm sạch bavia bằng điện hóa.

A : Tẩy bavia trên răng B: Tẩy bavia trên bề mặt răng

1 Dụng cụ tẩy bavia

2 Bánh răng

3 Đệm

4 Dòng điện phân

Try your best ! 감 감 감 감

Vật liệu chế tạo điện cực phải được chế tạo bằng các kim loại có tính dẫn điện cao, độ bền chống

rỉ tốt, điển hình như thép không rỉ, thép chịu nhiệt, hợp kim titan, grafit,

Kết Luận

Thank You !