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电化学加工

2013/11/7 14:37:04              

电化学加工(electrochemical machining ) 利用电化学反应(或称电化学腐蚀)对金属材料进行加工的方法。与机械加工相比,电化学加工不受材料硬度、韧性的限制,已广泛用于工业生产中。常用的电化学加工有电解加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电刻蚀和电解冶炼等。

加工用电源,电化学加工使用硅整流的稳压电源,并以全波整流取代了过去的半波整流,保持5%以内的纹波,不仅提高了加工速度,而且还遏制了间隙内的电弧和防止污物沉积于阴极。在调压方面,使用了饱和感抗器调压和晶闸管调压两种方式。前者更适应目前电化学加工的水平。电源规格分为3档:小型电源,电流为50~500安,用于加工小孔、去除毛刺、抛光和用于中小型的阴极进行电解车削;中型电源,电流为1000~5000安,用于加工中等面积(50~150厘米2)的型孔和型腔;大型电源,电流为10000~40000安,用于加工大型零件,加工面积可达200~1000厘米2或更大一些。通常使用的电压范围为12~20伏。对硬质合金、钨、铜、铜锌合金等材料进行电解加工时,要求使用特殊电源。因为若用普通的直流电源进行加工,则这些材料点格中的某些原子不易离子化,而点格中的另一些原子却受到大量腐蚀。例如,碳化钨点格中的碳原子,在正电位条件下不能加工掉,而必须有负电位(即电源电流有负半波);加工铜锌合金用的电源,不但要有负半波,而且对电流的波形,正半波与负半波的间隔和排列方式都有一定的要求。使用特殊电源也可解决间隙内某些相对惰性离子的积聚以及由此改变间隙电阻和电场分布的问题,从而能有效地提高加工精度。

由于电化学加工时,间隙内难免会产生短路,通常电源系统都具有良好的短路保护功能,以使阴极和工件在产生火花和短路时不发生损伤。

中国在20世纪50年代就开始应用电解加工方法对炮膛进行加工,现已广泛应用于航空发动机的叶片,筒形零件、花键孔、内齿轮、模具、阀片等异形零件的加工。近年来出现的重复加工精度较高的一些电解液以及混气电解加工工艺,大大提高了电解加工的成型精度,简化了工具阴极的设计,促进了电解加工工艺的进一步发展。


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