Micromachining - elektrochemisch bewerken

1. Inleiding tot elektrochemisch bewerken.

De chemische reacties waarbij elektronen worden gewonnen of verloren die plaatsvinden op het oppervlak van de kathode en de anode staan bekend als elektrochemische reacties. De methode om deze elektrochemische reacties te gebruiken voor machinale bewerking wordt elektrochemische bewerking (ECM) genoemd. Op basis van de principes van elektrochemisch bewerken kan de technologie in twee categorieën worden verdeeld: subtractieve fabricage gebaseerd op het principe van anodische ontbinding, inclusief elektrochemisch bewerken, elektrochemisch polijsten en elektrochemisch ontbramen; en additieve fabricage gebaseerd op het principe van kathodische depositie, inclusief elektrovormen, galvaniseren en elektroborstelen. Vergeleken met elektrisch vonken (EDM) biedt elektrochemische bewerking voordelen zoals hogere materiaalverwijderingssnelheden, geen warmte-beïnvloede zone, gladde oppervlakteafwerking en geen gereedschapsslijtage.

In een chemische reactie, wanneer een metaal in contact komt met zijn zoutoplossing, vindt er vaak elektronenuitwisseling plaats, waarbij het metaal elektronen afstaat aan de ionen in de oplossing en elektronen wint van de oplossing. Wanneer deze elektronenuitwisseling een evenwicht bereikt, vormt zich een dunne dubbele laag op het metaaloppervlak. Het oppervlak van een chemisch actief metaal draagt een negatieve lading, terwijl de oplossing een positieve lading draagt, en het oppervlak van een minder reactief metaal draagt een positieve lading terwijl de oplossing een negatieve lading draagt. De aanwezigheid van de dubbele laag creëert een potentiaalverschil tussen het metaal en zijn zoutoplossing. Dit potentiaalverschil, dat ontstaat door het evenwicht tussen de oplossing en de afzetting van het metaal in de zoutoplossing, wordt het evenwichtspotentiaal van de elektrode genoemd. Wanneer een metaal in een andere elektrolyt wordt ondergedompeld, vormt het ook een dubbele laag en een potentiaalverschil. Als twee metaalelektroden met elkaar verbonden zijn door een geleider, zullen elektronen door de geleider stromen, waardoor een primaire cel ontstaat. Elektronen stromen van de ijzerelektrode naar de koperelektrode en deze elektronenstroom is extreem langzaam. Elektrochemische bewerkingstechnologie maakt gebruik van dit principe van elektronenstroom.

Onze fabriek business: carbide onderdelen, schimmel onderdelen, medische spuitgietmatrijzen, precisie spuitgietmatrijzen, teflon PFA spuitgieten, PFA buismontage. e-mail: [email protected],whatsapp:+8613302615729.

Zoals getoond in afbeelding 1.1 wordt tijdens het bewerkingsproces een extern elektrisch veld toegepast om de stroom elektronen te versnellen, waardoor de snelheid van chemische reacties toeneemt en metaalmateriaal wordt verwijderd. Deze methode van het toepassen van een extern elektrisch veld is gelijk aan het combineren van een elektrolytische cel met de primaire cel. Na het aanbrengen van stroom bewegen de kationen in de elektrolyt onder invloed van het elektrische veld in de richting van de kathode (Cu-elektrode) en de anionen in de richting van de anode (Fe-elektrode). De externe stroombron onttrekt voortdurend elektronen aan de anode, waardoor de metaalionen van de anode snel oplossen, terwijl tegelijkertijd elektronen worden toegevoerd aan de kathode, wat resulteert in de afzetting van kationen.

2. Kenmerken van elektrochemische verspaningstechnologie.

1. Het kan moeilijk te bewerken metalen materialen met hoge sterkte en hardheid bewerken, zoals wolfraamcarbidetitaancarbide en legeringen voor hoge temperaturen. Bovendien is de bewerkingssnelheid niet afhankelijk van de mechanische eigenschappen van het metaal. Het kan gebruikt worden om complexe holtes te bewerken op het oppervlak van materialen met hoge sterkte, zoals bladen van vliegtuigmotoren, straalpijpen van raketmotoren, integrale waaiers en diverse complexe twee- of driedimensionale gaten en oppervlakken.
2. Tijdens het bewerkingsproces ontstaan geen snijkrachten of snijwarmte, waardoor het bijzonder geschikt is voor het bewerken van dunwandige onderdelen die gevoelig zijn voor vervorming. Elektrochemische bewerking is een koude bewerkingsmethode die wordt uitgevoerd in de vorm van ionen. Er zijn geen restspanningen of warmte-beïnvloede zones in het bewerkingsproces, wat resulteert in een goede oppervlaktekwaliteit van het werkstuk zonder bramen of uitlopers.
3. De gereedschappen die gebruikt worden in het bewerkingsproces hebben geen slijtage en kunnen lange tijd gebruikt worden. Het is echter noodzakelijk om de afzetting van kathodische producten en de effecten van kortsluitverbrandingen op de kathode van het gereedschap te voorkomen. Elektrochemische bewerking heeft een hoog rendement, vooral bij elektrochemische bewerking, waarbij de materiaalverwijderingssnelheid veel hoger is dan bij elektrische ontladingsbewerking.
4. Elektrochemische bewerkingstechnologie kan alleen geleidende materialen bewerken. In vergelijking met traditionele mechanische bewerking vereist elektrochemische bewerkingsapparatuur grotere investeringen en neemt het meer ruimte in beslag. Bovendien kan de gebruikte elektrolyt de apparatuur aantasten en kunnen de elektrolytische producten het milieu belasten.