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高频脉冲电化学去毛刺(ECM)技术

时间: 2019-10-22 11:37:36来源: 无锡奥环智能科技有限公司

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高频脉冲电化学去毛刺

一、电化学去毛刺的原理

ECM电化学去毛刺(electrochemical machining-ECM)是利用金属在电解液中发生阳极溶解反应而去除工件上多余的材料、将零件去毛刺的一种方法。

电化学去毛刺决定因素

一、决定去毛刺去除量的主要参数:

去毛刺电流:根据去毛刺工件的所去毛刺的范围而定。

去毛刺时间:根据去毛刺工件的毛刺大小有关。

工件材料导电率:根据去毛刺工件的材质有关。

二、决定去毛刺质量的参数 :

1、电流密度:电流的密度决定着切削量和表面质量。

2、电导率:电化学液的浓度决定着电导率,单位[mS]。根据去毛刺要求,电化学液的浓度应控制在8%-25%.(根据实际工件)。当然,温度对电导率也有影响。

3、间隙:夹具(阴极)和工件(阳极)之间的间隙决定着电流大小和电解液的冷却能力。

4、电化学液压力:间隙中电化学液的压力影响着电流和材料的去除,它同时决定着电解液的流量和流速。

5、电化学液温度:温度影响着电解液的传导率,根据去毛刺要求,温度应控制在20℃到35℃。(根据产品而定)

   6、电化学液的PH值:电化学液的PH值应该控制在6.5到8.5之间,(根据产品而定)电化学液的PH值决定着电解液的浓度和质量。

7、电化学液的纯度:纯净的电化学液能确保恒量生产,并且可防止工件和/或夹具被阻塞。

电化学液在工作的作用

为电化学去毛刺提供电路导通。

冷却夹具。

冲走去毛刺中产生的废屑。

电化学加工的反应    

(钢在与NaCl水溶液)


一、阳极反应

Fe—2e          Fe+2

Fe—3e          Fe+3              

4OH-—4e        O2↑+2H2O        

2CL-—2e        CL2 ↑  

Fe+2+2OH-        Fe(OH)2↓(墨绿色的絮状物)

沉淀为4Fe(OH)2+2H2O+O2       4Fe(OH)3↓                          

                            (黄褐色沉淀)

二、阴极反应(按可能性为)

2H++2e         H2↑

Na++e          Na↓

按照电极反应的基本原理,电极电位最正的粒子将首先在阴极反应。因此,在阴极上只会析出氢气,而不可能沉淀出钠。

电化学去毛刺过程中,由于水的分解消耗,电化学液的浓度逐渐变大,而电化学液中的Cl-和Na+仅起导电作用,本身并不消耗,因此对于NaCl电解液,只要过滤干净,适当添加水分,就可长期使用。

工具也可长期使用。

二、电化学去毛刺的特点

(1) 去毛刺范围  

   电化学去毛刺适用于不锈钢、锌合金、铝制品、钛材、铜、银、金、中低碳钢等导电材质零件。

   如:各种阀体、活塞、缸体铸件等汽车配件、电器、电脑、LED制品、电子数码配件、

   精密模具及五金制品行业。

(2)能以简单的操作能去除各种工件形状复杂的型面。 且不影响工件

(3)表面质量好  

 去毛刺过程中无切削力和切削热的作用,可以达到较低的表面粗糙度(Ra1.25~0.2μm)和±0.1mm左右的平均去毛刺 精度。电化学微细去毛刺钢材的精度可达±10~70μm。

 适合于去除易变形或薄壁零件毛刺的精度。

(4)去毛刺过程中工具电极理论上无损耗,可长期使用。

    因为工具阴极材料本身不参与电极反应,其表面仅产生氢反应,同时工具材料又是抗腐蚀性良好的不锈钢或黄铜等,所以除产生火花短路等特殊情况外,工具阴极基本上没有损耗。

(5)电化学去毛刺生产率高

生产效率高。一般一个工件的的全部毛刺可在十几秒之内全部去除干净,而且易于实行多件平行生产,

 且去毛刺生产率不直接受去毛刺质量的制,一般适宜于大批量零件的去毛刺。

① 电化学去毛刺稳定,不影响工件精度。

② 工具电极的设计、制造和修正较简单因而易于批量生产。

③ 电化学加工设备投资较低,占地面积小。

④ 电化学液对设备、工装没有腐蚀作用,电化学液环保。

三、电化学去毛刺的应用

1.电化学去毛刺

  机械加工中去毛刺的工作量很大,  

  尤其是去除边角毛刺,难度大。

  电化学去毛刺可以大大提高工作效率。

2. 深孔去毛刺

工件较深较小的深孔,用传统加工方法去毛刺根本无法完成。

电化学深孔去毛刺系统能有效地解决此难题。

3. 型孔去毛刺

 对一些形状复杂、尺寸较小的四方、六方、椭圆、半圆等形状的通孔和不通孔,可采用电化学去毛刺

  电化学去毛刺实例

           




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