Що таке електролітичне шліфування (ECM)?
Електролітичне шліфування (ECM)
Основний принцип електролітичного помелу
Електролітичне шліфування — процес шліфування, який поєднує електрохімічне анодне розчинення металу з механічним шліфуванням. Принципова схема принципу електролітичного подрібнення показана на малюнку 6-26.
Під час шліфування деталь підключається до позитивного полюса джерела постійного струму, а електролітичний шліфувальний круг (також відомий як провідний шліфувальний круг) підключається до негативного полюса джерела постійного струму. Абразивні зерна, що виступають з електролітичного шліфувального круга, підтримують певний електролітичний зазор між двома полюсами, і в цей зазор впорскується певна кількість електроліту. При підключенні джерела постійного струму металева поверхня деталі (анода) зазнає електрохімічного розчинення, і атоми металу на поверхні втрачають електрони та стають іонами, розчиняючись в електроліті. У той же час кисень в електроліті поєднується з іонами металу, утворюючи надзвичайно тонку оксидну плівку на поверхні заготовки. Ця оксидна плівка має відносно високий опір, що уповільнює процес анодного розчинення. У цей момент високошвидкісний обертовий шліфувальний круг безперервно очищає цю оксидну плівку, і вона переноситься електролітом. В результаті комбінованої та поперемінної дії анодного розчинення та механічного шліфування поверхня заготовки безперервно витравлюється, утворюючи гладку поверхню та досягаючи необхідної точності розмірів.
У процесі електролітичного шліфування метал в основному піддається корозії під дією електрохімічного анодного розчинення, а електролітичний шліфувальний круг служить лише для шліфування анодної пасиваційної плівки електролітичного продукту та вирівнювання поверхні.
Характеристики електролітичного помелу
① Широкий діапазон обробки, висока ефективність виробництваОскільки електролітичне шліфування - це переважно електролітична дія, будь-який металевий матеріал з високою твердістю та високою в'язкістю можна обробити, просто вибравши відповідний електроліт. Наприклад, при шліфуванні твердого сплаву ефективність обробки електролітичного шліфування в 3-5 разів вище в порівнянні з шліфуванням звичайними алмазними шліфувальними кругами.
② Висока точність обробки, хороша якість поверхніОскільки функцією шліфувального круга є зішкрябування оксидної плівки, а не шліфування металу, сила шліфування та нагрівання шліфування дуже малі, і такі явища, як задирки, тріщини, опіки тощо, не виникатимуть. Загальна шорсткість поверхні може бути менше 0,16 мкм, а точність обробки подібна до механічного шліфування.
③ Невеликий знос шліфувального кругаНаприклад, при шліфуванні цементованого карбіду ступінь зносу шліфувального круга з карбіду кремнію при звичайному механічному шліфуванні становить приблизно 400% ~ 600% ваги видаленого цементованого карбіду; при електролітичному шліфуванні ступінь зносу шліфувального круга становить лише 50% ~ 100% видаленого цементованого карбіду. Невеликий знос шліфувального круга сприяє підвищенню точності обробки.
Незважаючи на те, що електроліти, які використовуються для електролітичного шліфування, є слабо корозійними пасивуючими електролітами (такі як NaNO3, NaNO2 тощо), верстат і пристосування все одно повинні вживати заходів проти -солі, а ріжуча кромка форм (штампів) не повинна бути надзвичайно гострою під час обробки електролітичним шліфуванням.
Застосування електролітичного шліфування в обробці форм
① Обробка складних--матеріалівЕлектролітичне шліфування не залежить від твердості заготовки, тому воно є надзвичайно ефективним при обробці важко{0}}-матеріалів із високою твердістю. Наприклад, обробка плоскої поверхні твердосплавних форм за допомогою вертикальної електролітичної плоскошліфувальної машини забезпечує не тільки високу ефективність виробництва, але й хорошу якість обробки.
② Скоротіть кроки обробки та забезпечте якість помелуУ минулому під час виготовлення різноманітних сегментованих форм (форм-з’єднаних разом) необхідно було виконати грубу обробку відповідно до форми сегментів з подальшим плоским шліфуванням і фінішним шліфуванням форми після термічної обробки, що включало багато етапів. Крім того, щоб запобігти термічній деформації, часто залишали відносно великий припуск на чистове шліфування. При шліфуванні форм витрачалася велика кількість алмазних шліфувальних кругів, що збільшувало витрати на форму. Коли використовується електролітичне шліфування, сегменти з цементованого карбіду можна використовувати безпосередньо без грубої обробки, таким чином зменшуючи кроки обробки, і під час шліфування не буде виникати тепла, тріщин, опіків і деформації, що може гарантувати якість шліфування.
③ Підвищення ефективності обробкиПід час механічного шліфування форми зазвичай використовується цільний шліфувальний круг (або фасонний шліфувальний круг) для врізного шліфування на поверхневих, формошліфувальних чи оптичних профільних шліфувальних машинах. Використання звичайного шліфувального круга часто вимагає частої правки через великий знос шліфувального круга, а час, витрачений на правку та формування шліфувального круга, займає багато часу, таким чином подовжуючи робочий час. Якщо використовується електролітичне шліфування, знос шліфувального круга невеликий, а час правки шліфувального круга короткий, що сприяє підвищенню ефективності обробки.
