ECM հաստոցներ, Էլեկտրաքիմիական հաստոցներ, հղկում

Some of the valuable NON-CONVENTIONAL MANUFACTURING processes AGS-TECH Inc offers are ELECTROCHEMICAL MACHINING (ECM), SHAPED-TUBE ELECTROLYTIC MACHINING (STEM) , ՊԱԼՍԱՅԻՆ ԷԼԵԿՏՐԱՔԻՄԻԱԿԱՆ ՄԵՔԵՆԱՇԻՆԱԿՈՒՄ (PECM), ԷԼԵԿՏՐԱՔԻՄԻԱԿԱՆ ՀԱԾԱՑՈՒՄ (ԷՍԳ), ՀԻԲՐԻԴ ՄԵՔԵՆԱՇԻՆԱԿԱՆ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑՆԵՐ.

​

ԷԼԵԿՏՐՈՔԻՄԻԱԿԱՆ ՄԵՔԵՆԱՇԱՐՄԱՆ (ECM) -ը ոչ ավանդական արտադրության տեխնիկա է, որտեղ մետաղը հեռացվում է էլեկտրաքիմիական գործընթացով: ECM-ը սովորաբար զանգվածային արտադրության տեխնիկա է, որն օգտագործվում է չափազանց կոշտ նյութերի և նյութերի մշակման համար, որոնք դժվար է մեքենայացնել սովորական արտադրության մեթոդներով: Էլեկտրաքիմիական-մեքենաշինական համակարգերը, որոնք մենք օգտագործում ենք արտադրության համար, թվային կառավարվող մեքենայական կենտրոններ են՝ արտադրության բարձր տեմպերով, ճկունությամբ, ծավալային հանդուրժողականությունների կատարյալ վերահսկմամբ: Էլեկտրաքիմիական հաստոցներն ի վիճակի են կտրել փոքր և տարօրինակ անկյունները, բարդ ուրվագծերը կամ խոռոչները կոշտ և էկզոտիկ մետաղների մեջ, ինչպիսիք են տիտանի ալյումինիդները, Ինկոնելը, Վասպալոյը և բարձր նիկելի, կոբալտի և ռենիումի համաձուլվածքները: Ե՛վ արտաքին, և՛ ներքին երկրաչափությունները կարող են մշակվել: Էլեկտրաքիմիական մշակման գործընթացի փոփոխություններն օգտագործվում են այնպիսի գործողությունների համար, ինչպիսիք են շրջադարձը, երեսպատումը, բացվածքը, թրթռումը, պրոֆիլավորումը, որտեղ էլեկտրոդը դառնում է կտրող գործիք: Մետաղների հեռացման արագությունը կախված է միայն իոնների փոխանակման փոխարժեքից և չի ազդում աշխատանքային մասի ուժի, կարծրության կամ ամրության վրա: Ցավոք, էլեկտրաքիմիական հաստոցների մեթոդը (ECM) սահմանափակվում է էլեկտրահաղորդիչ նյութերով: Մեկ այլ կարևոր կետ, որը պետք է դիտարկել ECM տեխնիկայի տեղակայման ժամանակ, արտադրված մասերի մեխանիկական հատկությունների համեմատությունն է մշակման այլ մեթոդներով արտադրվածների հետ:

​

ECM-ը հեռացնում է նյութը՝ այն ավելացնելու փոխարեն, և, հետևաբար, երբեմն կոչվում է «հակադարձ էլեկտրապատում»: Այն ինչ-որ առումով նման է էլեկտրական լիցքաթափման մեքենայացմանը (EDM), քանի որ բարձր հոսանք է անցնում էլեկտրոդի և մասի միջև՝ էլեկտրոլիտիկ նյութերի հեռացման գործընթացի միջոցով, որն ունի բացասական լիցքավորված էլեկտրոդ (կաթոդ), հաղորդիչ հեղուկ (էլեկտրոլիտ) և հաղորդիչ աշխատանքային մաս (անոդ): Էլեկտրոլիտը գործում է որպես ընթացիկ կրիչ և հանդիսանում է բարձր հաղորդունակ անօրգանական աղի լուծույթ, ինչպիսին է նատրիումի քլորիդը, խառնված և լուծված ջրի կամ նատրիումի նիտրատի մեջ: ECM-ի առավելությունն այն է, որ գործիքի մաշվածություն չկա: ECM կտրող գործիքն ուղղորդվում է աշխատանքին մոտ գտնվող ցանկալի ճանապարհով, բայց առանց կտորին դիպչելու: Ի տարբերություն EDM-ի, սակայն, կայծեր չեն ստեղծվում։ Մետաղների հեռացման բարձր տեմպերը և հայելային մակերևույթի հարդարումը հնարավոր են ECM-ով, առանց ջերմային կամ մեխանիկական սթրեսների փոխանցման մասի: ECM-ը որևէ ջերմային վնաս չի հասցնում մասին, և քանի որ գործիքի ուժեր չկան, մասի խեղաթյուրում և գործիքի մաշվածություն չի առաջանում, ինչպես դա տեղի կունենա տիպիկ մշակման գործառնությունների դեպքում: Էլեկտրաքիմիական մշակման խոռոչում արտադրվում է գործիքի էգ զուգավորման պատկերը:

​

ECM գործընթացում կաթոդային գործիքը տեղափոխվում է անոդային աշխատանքային մաս: Ձևավորված գործիքը հիմնականում պատրաստված է պղնձից, արույրից, բրոնզից կամ չժանգոտվող պողպատից: Ճնշված էլեկտրոլիտը սահմանված ջերմաստիճանում բարձր արագությամբ մղվում է գործիքի միջանցքներով դեպի կտրվող տարածք: Սնուցման արագությունը նույնն է, ինչ նյութի «հեղուկացման» արագությունը, և էլեկտրոլիտի շարժումը գործիք-մշակման միջանցքում մետաղական իոնները լվանում է աշխատանքային մասի անոդից, նախքան նրանք հնարավորություն կունենան թիթեղավորվել կաթոդային գործիքի վրա: Գործիքի և աշխատանքային մասի միջև բացը տատանվում է 80-800 միկրոմետրի միջև, իսկ մշտական հոսանքի մատակարարումը 5 – 25 Վ միջակայքում պահպանում է հոսանքի խտությունը 1,5 – 8 Ա/մմ2 ակտիվ մշակված մակերեսի միջև: Երբ էլեկտրոնները հատում են բացը, աշխատանքային մասի նյութը լուծարվում է, քանի որ գործիքը ձևավորում է ցանկալի ձևը աշխատանքային մասում: Էլեկտրոլիտային հեղուկը տանում է այս գործընթացի ընթացքում ձևավորված մետաղի հիդրօքսիդը: Առկա են առևտրային էլեկտրաքիմիական մեքենաներ 5A-ից մինչև 40000A ընթացիկ հզորությամբ: Էլեկտրաքիմիական հաստոցներում նյութի հեռացման արագությունը կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ.

 

MRR = C x I xn

 

Այստեղ MRR=mm3/min, I=հոսանք ամպերով, n=հոսանքի արդյունավետություն, C=նյութական հաստատուն մմ3/A-min: Մաքուր նյութերի համար C հաստատունը կախված է վալենտությունից: Որքան բարձր է վալենտությունը, այնքան ցածր է դրա արժեքը: Մետաղների մեծ մասի համար այն գտնվում է 1-ից 2-ի միջև:

 

Եթե Ao-ն ցույց է տալիս էլեկտրաքիմիական եղանակով մշակվող միասնական խաչմերուկի տարածքը մմ2-ով, ապա սնուցման արագությունը f մմ/րոպեում կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ.

 

F = MRR / Ao

 

Սնուցման արագությունը f-ն այն արագությունն է, որով էլեկտրոդը ներթափանցում է աշխատանքային մասի մեջ:

 

Նախկինում առկա էին չափերի վատ ճշգրտության և էլեկտրաքիմիական մեքենայական աշխատանքներից էկոլոգիապես աղտոտող թափոնների հետ կապված խնդիրներ: Սրանք հիմնականում հաղթահարվել են։

 

Բարձր ամրության նյութերի էլեկտրաքիմիական մշակման որոշ կիրառություններ են.

 

- Die-Sinking գործողություններ: Մահվան խորտակումը մեքենայական դարբնոց է՝ մեռնող խոռոչներ:

 

- Ռեակտիվ շարժիչի տուրբինի շեղբերների, ռեակտիվ շարժիչի մասերի և վարդակների հորատում:

 

- Բազմաթիվ փոքր անցքերի հորատում: Էլեկտրաքիմիական մշակման գործընթացը թողնում է առանց փորվածքների մակերես:

 

- Գոլորշի տուրբինի շեղբերները կարող են մշակվել մոտ սահմաններում:

 

- Մակերևույթները մաքրելու համար: Գլխազերծման ժամանակ ECM-ը հեռացնում է մետաղական ելուստները, որոնք մնացել են մեքենայացման գործընթացներից և այդպիսով խամրեցնում են սուր եզրերը: Էլեկտրաքիմիական հաստոցների գործընթացը արագ է և հաճախ ավելի հարմար, քան ձեռքով կամ ոչ ավանդական մեքենայական պրոցեսներով մաքրման սովորական մեթոդները:

​

ՁԵՎԱԾ ԽՈՂՈՎԱԿԱՆ ԷԼԵԿՏՐՈԼԻՏԱԿԱՆ ՄԵՔԵՆԱԶՄ (STEM) էլեկտրաքիմիական մշակման գործընթացի տարբերակն է, որը մենք օգտագործում ենք փոքր տրամագծով խորը անցքեր հորատելու համար: Տիտանի խողովակը օգտագործվում է որպես գործիք, որը պատված է էլեկտրական մեկուսիչ խեժով, որպեսզի կանխի նյութի հեռացումը այլ շրջաններից, ինչպիսիք են անցքի և խողովակի կողային երեսները: Մենք կարող ենք փորել 0,5 մմ չափսերի անցքեր՝ 300:1 խորության և տրամագծի հարաբերակցությամբ:

​

Իմպուլսային էլեկտրաքիմիական մեքենաշինություն (PECM). Մենք օգտագործում ենք իմպուլսային հոսանքի շատ բարձր խտություններ՝ 100 Ա/սմ2 կարգի: Իմպուլսային հոսանքների կիրառմամբ մենք վերացնում ենք էլեկտրոլիտների հոսքի բարձր արագության անհրաժեշտությունը, ինչը սահմանափակումներ է ստեղծում ECM մեթոդի համար կաղապարների և ձուլվածքների արտադրության մեջ: Իմպուլսային էլեկտրաքիմիական մշակումը բարելավում է հոգնածության ժամկետը և վերացնում է վերափոխված շերտը, որը թողնում է էլեկտրական լիցքաթափման մշակման (EDM) տեխնիկան կաղապարի և ձուլվածքի մակերեսների վրա:

​

In ELECTROCHEMICAL GRINDING (ECG) մենք համատեղում ենք սովորական հղկման աշխատանքը էլեկտրաքիմիական մեքենայով: Հղկման անիվը պտտվող կաթոդ է, որն ունի ադամանդի կամ ալյումինի օքսիդի հղկող մասնիկներ, որոնք կապված են մետաղի հետ: Ընթացիկ խտությունները տատանվում են 1-ից 3 A/mm2-ի սահմաններում: ECM-ի նման, էլեկտրոլիտը, ինչպիսին է նատրիումի նիտրատը, հոսում է, և մետաղի հեռացումը էլեկտրաքիմիական հղկման ժամանակ գերակշռում է էլեկտրոլիտիկ գործողությունը: Մետաղի հեռացման 5%-ից պակասը կատարվում է անիվի հղկող գործողությամբ: ԷՍԳ տեխնիկան լավ հարմարեցված է կարբիդների և բարձր ամրության համաձուլվածքների համար, բայց այնքան էլ հարմար չէ խորտակման կամ բորբոս պատրաստելու համար, քանի որ սրճաղացը կարող է հեշտությամբ մուտք գործել խորը խոռոչներ: Էլեկտրաքիմիական հղկման ժամանակ նյութի հեռացման արագությունը կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ.

 

MRR = GI / դ Ֆ

 

Այստեղ MRR-ը մմ3/րոպե է, G-ն զանգվածը՝ գրամով, I-ը հոսանք է ամպերով, d-ը՝ խտությունը գ/մմ3-ով, իսկ F-ը՝ Ֆարադեյի հաստատունը (96,485 Կուլոն/մոլ): Հղկող անիվի աշխատանքային մասի ներթափանցման արագությունը կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ.

 

Vs = (G / d F) x (E / g Kp) x K

 

Այստեղ Vs-ը մմ3/րոպե է, E-ը բջիջի լարումն է վոլտերով, g-ն անիվից մինչև աշխատանքային մասի բացը մմ-ով, Kp-ը՝ կորստի գործակիցը, իսկ K-ը՝ էլեկտրոլիտի հաղորդունակությունը: Էլեկտրաքիմիական հղկման մեթոդի առավելությունը սովորական հղկման նկատմամբ անիվի ավելի քիչ մաշվածությունն է, քանի որ մետաղի հեռացման 5%-ից պակասը կատարվում է անիվի հղկող գործողությամբ:

 

​

EDM-ի և ECM-ի միջև կան նմանություններ.

 

1. Գործիքը և աշխատանքային մասը բաժանված են շատ փոքր բացվածքով, առանց դրանց միջև շփման:

 

2. Ե՛վ գործիքը, և՛ նյութը պետք է լինեն էլեկտրական հոսանքի հաղորդիչներ:

 

3. Երկու տեխնիկան էլ մեծ կապիտալ ներդրումների կարիք ունեն: Օգտագործվում են ժամանակակից CNC մեքենաներ

 

4. Երկու մեթոդներն էլ շատ էլեկտրաէներգիա են սպառում:

 

5. ECM-ի համար գործիքի և աշխատանքային մասի միջև օգտագործվում է հաղորդիչ հեղուկ, իսկ EDM-ի համար՝ դիէլեկտրական հեղուկ:

 

6. Գործիքը անընդհատ սնվում է դեպի մշակված մասը՝ դրանց միջև մշտական բացը պահպանելու համար (EDM-ը կարող է ներառել ընդհատվող կամ ցիկլային, սովորաբար մասնակի, գործիքի հեռացում):

​

ՀԻԲՐԻԴ ՄԵՔԵՇԱՑՄԱՆ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑՆԵՐ. Մենք հաճախ օգտվում ենք հիբրիդային մշակման գործընթացների առավելություններից, որտեղ երկու կամ ավելի տարբեր գործընթացներ, ինչպիսիք են ECM, EDM... և այլն: օգտագործվում են համակցված. Սա մեզ հնարավորություն է տալիս մեկ գործընթացի թերությունները մյուսով հաղթահարել և օգտվել յուրաքանչյուր գործընթացի առավելություններից։