Навигация
Електрохімічні методи обробки
19688
знаков
0
таблиц
6
изображений
3. Електрохімічні методи обробки
Електрохімічна обробка (ЕХО) ґрунтується на використанні процесу електролітичного полірування, де використовується явище електролізу- хімічного перетворення на поверхні електродів в середовищі електроліту. В основі ЕХО лежить процес анодного розчинення металу заготовки. В робочому середовищі – електроліті молекули речовини розпадаються на електрично заряджені частинки – іони, кожен з яких переносить один, або декілька електричних зарядів, і без зовнішнього електричного поля іони в електроліті рухаються хаотично.
Якщо заготовку і інструмент з’єднати з джерелом постійного струму (U=6-12В), то в електроліті буде напрямлений рух електронів: позитивні заряди (катіони) ідуть до катоду, а електрони до аноду. Біля електродів поступово повищається концентрація іонів протилежного знаку. На катоді починається виділення катіонів, а на аноді – окислення металу (анодне розчинення). Обробка деталей у водному розчині NaCl проводиться в слідую чому порядку:
1) Fe + 2Cl = FeCl2
2) FeCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Fe(OH)2
Fe(OH)2 під дією кисню повітря переходить в Fe(OH)3 і випадає в осадок.
3) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 на катоді виділяється водень
4) Н3О+ + е = Н2О + 0,5 Н2.
Характер електрохімічних реакцій залежить від складу, концентрації і температури електроліта. Найбільш розповсюджений електроліт прои обробці сталей 10-20% водний розчин NaCl i 5-15% розчин NaNO3 при обробці жароміцних сплавів, алюмінієвих і мідних сплавів.
Процес анодного розчинення підпорядкований закону Фарадея m=keIt, тут m- кількість розчиненого металу, І – сила струму, t – час процесу, ке – хімічний еквівалент. Ке=
. Ав – атомна вага, В – валентність. Фактично продуктивність нижча через забруднення аноду продуктами розпаду.
Обробка при малих щільностях струму і нерухомому електроліті називається електрополіруванням. Деталь поміщають в розчин (+), а катодом служить пластина, що не вступає в хімічну реакцію з електролітом (-). При проходженні струму найбільш інтенсивно розчиняються виступи нерівностей, чим досягається ефект полірування Він використовуеться перед нанесенням гальванічних покрить. Схема установки для електролітичного поліруваннч приведена на рис.3
Для збільшення продуктивності застосовують :
1. Анодно-гідравлічну обробку, яка ведеться в умовах інтенсивного поточ-ного руху електроліту при малому зазорі між електродами
Рис. 3. (0,1-1)мм.
2.Анодно-механічна обробка при якій продукти анодного розчинення видаляють за рахунок механічної дії диска, або стрічки, застосовується в заготівельних цехах при розрізанні трудно оброблюваних матеріалів на заготовки.
3. Електроабразивна обробка (електроалмазна) ведеться абразивним інструментом на металічній зв’язці, застосовується в інструментальних цехах при виготовленні фасонного інструменту.
4. Ультразвукові методи механічної обробки
Ультразвукові методи обробки ґрунтуються на використанні енергії ультразвукових коливань частотою 16-44 кГц. Інтенсивність більше 10 Вт/см2. Джерелом ультразвукових коливань служить п’єзокерамічні перетворювачі, що збуджуються ультразвуковим генератором.
Різновидності ультразвукової обробки:
1. Обробка незакріпленим абразивом для зняття дрібних заусенців (менше 0,1 мм) і шліфування дрібних деталей масою 10-20 г (рис4а)
2. Розмірна обробка деталей з твердих хрумких матеріалів абразивною суспензією (рис.30б).
3. Очистка і змазка робочої поверхні круга в процесі чистового шліфування в’язких матеріалів.
4.Надання вимушених ультразвукових коливань малої амплітуди для інтенсифікації звичайних процесів різання трудно оброблюваних матеріалів.
Схема розмірної обробка показана на рис4б Іструмент 1 здійснює ультразвукові коливання з амплітудою 0,02-0,05 мм і діє на заготовку 3 з невеликою статичною силою Р=30-200Н. В робочу зону подаються абразивні зерна (водний розчин карбіду бору).
Тут мають місце 2 процеси: 1. Ударне вдавлювання абразивних зерен, яке викликає виколювання невеликих частин матеріалу заготовки. 2. Циркуляція і зміна абразиву в робочій зоні для виносу виколотих частинок і подачі свіжого абразиву.
Рис. 4
Головний рух- коливання інструменту, швидкість коливання V=
; тут f – частота коливань Гц, А – амплітуда коливань мм. Подача може бути поздовжня поперечна і кругова
Продуктивність і якість обробленої поверхні залежить від властивостей оброблюваного матеріалу, амплітуди коливань і статичного навантаження Р.
Продуктивність V= et2, тут t – критерій хрупкості матеріалу (відношення опору зсуву до опору на розрив) Матеріали, що мають t
2 ( скло, кераміка, кремній, германій...) добре обробляються ультразвуком. З збільшенням частоти коливань, їх амплітуди і зернистості абразиву збільшується продуктивність. При обробці глибоких отворів суспензію подають під тиском.
Перспективним є суміщення електрохімічного і ультразвукового способів обробки, що позволяє значно підняти продуктивність процесу і якість поверхневого шару. При цьому значно зменшуються зношування інструменту (в 5-6 раз) і енергоємність процесу (в 3-5 раз).
Похожие работы
... масовому виробництві полірування проводять в багатошпіндельних полірувальних автоматах. 8. Обкатування поверхонь. Обкатування поверхонь заготовки роликами, що вільно обертаються, або кульками є різновидом оздоблювальної обробки, яка полягає в пластичному деформуванні поверхневого шару заготовки, згладжуванні його нерівностей і зміцненні. Операцію по обкатуванню проводять на токарних верстатах, ...
... іоінтервалограмою // Тези доповідей десятої науково-технічної конференції Тернопільського державного технічного університету. – Тернопіль, 2006. – С.12. АНОТАЦІЯ Тиш Є.В. Моделювання та методи обробки кардіоінтервалограм при фізичних навантаженнях. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 - Математичне моделювання та обчислювальні ...
... ії з механічної обробки деталей, впровадити результати дисертаційної роботи й провести промислове їх випробування. Об’єкт дослідження – технологічні операції механічної обробки деталей сільськогосподарського машинобудування із застосуванням полимервмісних МОТЗ. Предмет дослідження – вплив полімерної присадки до МОТЗ на продуктивність й якість механічної обробки деталей. Методи дослідження. ...
... розуміння принципів вимірювання фізичних величин, оволодіти способами і технікою внмірювань, а також методами аналізу похибок. § 5. РОЛЬ ЕКСПЕРИМЕНТУ В ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ ФІЗИКИ В ШКОЛІ Навчальний фізичний експеримент — одна з найважливіших ділянок у системі оволодіння матеріалом фізики. Аналіз дидактичних можливостей навчального експерименту показує, що він може бути використаний на різних етапах ...
0 комментариев