gia công điện hóa

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM GIA CƠNG ĐIỆN HĨA GVHD: TS PHẠM HỮU LỘC SVTH : NHÓM – THỨ – TIẾT (7 – 8) I KHÁI NIỆM • Đây phương pháp gia công đặc trưng để gia công bề mặt có hình dáng định phương pháp ăn mòn điện hóa Dùng khoan lỗ điện hóa (hay gọi gia cơng điện hóa, mài diện hóa, làm bavia điện hóa) • Bản chất phương pháp gia cơng khơng có tác động khí dụng cụ tới bề mặt Phương pháp dựa định luật Faraday • •   m=  m khối lượng chất bị phân li  Q điện lượng chuyển qua chất điện phân  F số Faraday  M khối lượng mol chất tham gia điện phân  Z số đương lượng ion chất điện phân • Điện tồn cực : • 2+ 2+ Fe -> Fe - 2e -> -0.409V; Cu + 2e -> 0.304V • Sự chênh lệch điện điện cực 0.713V • Khi có chênh lệch điện cực anot catot có phản ứng sau • 2+ 3+ Ở anot: 2Fe -> 2Fe + 2e • Ở catot: 2H2O + 2e -> H2 + 2OH • Như , nước nhận 2e từ chất điện giải kết khí hydro hydroxit sinh Vật liệu dụng cụ Chất cách điện Chiều dày lớp phủ (mm) Ứng dụng Đồng thau Men silicat 0,15 ÷ 0,2 Gia cơng lỗ mặt định hình Polypropylene 0,3 ÷ 0,35 Tẩy ba-via, gia cơng mặt định hình, Keo epoxy 0,1 ÷ 0,3 lỗ có đường kính lớn Notacryl 0,2 ÷ 0,5 Nhựa polyurethane 0,1 ÷ 0,2 Thép khơng gỉ Caprolone Tẩy bavia, gia cơng bề mặt có kích thước lớn Cao su tectolite 0,1 ÷ 0,2 Êbonit 0,5 ÷ 0,5 ÷ Thép khơng gỉ Hợp kim titan Hợp kim chịu nhiệt Men sứ 0,03 ÷ 0,08 Mở rộng lỗ, rãnh hẹp, lỗ định hình lỗ sâu II NGUN LÍ GIA CƠNG Chi tiết nối với cực dương dụng cụ nối với cực âm nguồn Khi gia cơng, kim loại hòa tan lượng xác theo định luật Faraday Nếu dùng catot làm khn có hình dáng gần giống với lỗ mà ta muốn gia cơng bề mặt gần với catot hòa tan anot diễn mạnh Lý điện trở suất dung dịch điện phân lớn kim loại Như dòng điện tập trung vào điện cực nhỏ tức có dòng điện lớn nhất, cách cực catot ăn vào anot III PHẠM VI ỨNG DỤNG • Có tính ứng dụng cao gia cơng vật liệu cứng, khó cắt gọt Trừ số kim loại • Thích hợp gia cơng bề mặt lớn có tính kinh tế cao • Thiết bị 20000 A với suất lấy phôi 33 cm3/ph, tốc độ tiến điện cực 12mm/phút mật độ dòng điện 800 A/cm2, loại thiết bị có kích thước lớn cứng vững, áp suất dung dịch điện phân lên đến 10-24 atm, lực tác dụng lên bề mặt vơ lớn • Độ xác gia công lỗ rỗng 0,02-0,03 mm, độ nhẵn bề mặt đạt lớn Ra=0,03 Một phạm vi ứng dụng đặc trưng gia cơng lỗ nhỏ từ 0,3mm • Phổ biến dung gia cơng tạo hình phức tạp thép chiệu nhiệt , chịu mài mòn thép khơng rỉ Ví dụ đặc trưng gia cơng cánh tuabin IV CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG • Mài điện hóa Đá mài quay (Catot) đĩa mài quay có hình vành khăn dẫn điện có gắn kim cương, silic cacbua dùng để tằn hòa tan bề mặt kim loại gia cơng (anot) o Có phương pháp mài điện hóa: Dùng đá mài dẫn điện Dùng đá mài trung tính Đặc điểm chung • Năng suất cao • Đá mòn tương đối nhiều, trung bình khoảng 10-15% thể tích kim loại bị tách khỏi vật gia cơng • Mật độ dòng điện mặt gia cơng thấp khơng có tiếp xúc kim loại với nên bị đốt nóng bốc cháy • Điện áp thấp • Độ xác hình dáng hình học phụ thuộc vào đá mài Đánh bóng điện hóa • • Là phương pháp bổ sung cho gia cơng điện hóa Mục đích khơng phải lấy phơi mà đánh bóng bề mặt, lấy nhiên liệu • Vật gia cơng (anot) điện cực dương (catot) nhúng vào dung dịch cách độc lập Thơng số ảnh hưởng • Mật độ dòng điện bề mặt đánh bóng • Nhiệt độ dung dịch điện phân gần phần vật gia cơng • Thời gian đánh bóng • Vật liệu • Thành phần dung dịch điện phân • Điện áp anot catot Năng suất đánh bóng gấp lần Ưu Độ bóng bề mặt tốt Độ nhám bề mặt phụ thuộc vào độ đồng vật liệu Nhược Khó giữ kích thước hình dáng cũ Có thể đánh bóng hình dáng Tuổi thọ dung dịch điện phân có hạn Thiết bị rẻ đơn giản Có khả đánh bóng bề mặt cứng Chỉ áp dụng bề mặt khơng q ghồ ghề Gia cơng lỗ điện hóa • Là ứng dụng phương pháp gia công điện hóa việc khoan lỗ nhỏ cách sử dụng dòng điện có áp kế cao dung dịch điện phân axit LÀM SẠCH BAVIA • Là phương pháp gia cơng điện hóa việc tách kim loại mép hay góc chi tiết cách hòa tan anot • Có cách làm sạch: a Đánh bể điện phân: giống đánh bóng điện hóa ngồi tẩy bavia bề mặt phức tạp hình dạng b Đánh bavia thành phẩm: cách suất phức tạp chậm mang lại giá trị kinh tế Điện cực dùng làm dụng cụ tẩy nối vào cực âm với hình dạng cấu tạo cho đặt dọc bavia tạo khe hở Dung dịch điện phân qua rãnh với tốc độ lớn lấy bavia Ưu điểm IV Ưu nhược điểm Gia công loại máy Đắt tiền chiếm nhiều diện tích Tốc độ bốc kim loại nhanh Dung dịch điện phân ăn mòn thiết bị khác Hao mòn dụng cụ khơng đáng kể Ơ nhiễm mơi trường Có thể gia cơng vật liệu mỏng, dễ biến dạng, Dễ phát nổ giòn Thiết kế điện cực dụng cụ khó Nhược điểm TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Tùng, Cơ khí đại cương, Nhà xuất Khoa học kỹ thuât, Hà Nội 1994 Đặng Vũ Ngoạn, Võ Tuyển, Gia công đặc biệt, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Tp.HCM 2014 https://www.youtube.com/watch?v=ZVieqf19y88&t=3s https://www.youtube.com/watch?v=Ej-GWNPYFVM https://www.youtube.com/watch?v=ARa983c0XTs&t=27s ... Đây phương pháp gia cơng đặc trưng để gia cơng bề mặt có hình dáng định phương pháp ăn mòn điện hóa Dùng khoan lỗ điện hóa (hay gọi gia cơng điện hóa, mài diện hóa, làm bavia điện hóa) • Bản chất... chất tham gia điện phân  Z số đương lượng ion chất điện phân • Điện tồn cực : • 2+ 2+ Fe -> Fe - 2e -> -0.409V; Cu + 2e -> 0.304V • Sự chênh lệch điện điện cực 0.713V • Khi có chênh lệch điện cực... thọ dung dịch điện phân có hạn Thiết bị rẻ đơn giản Có khả đánh bóng bề mặt cứng Chỉ áp dụng bề mặt không q ghồ ghề Gia cơng lỗ điện hóa • Là ứng dụng phương pháp gia cơng điện hóa việc khoan