ECM Machining, Electrochemical Machining, Schleifen

Some of the valuable NON-CONVENTIONAL MANUFACTURING processes AGS-TECH Inc offers are ELECTROCHEMICAL MACHINING (ECM), SHAPED-TUBE ELECTROLYTIC MACHINING (STEM) , PULS ELEKTROCHEMICAL MACHINING (PECM), ELECTROCHEMICAL GRINDING (EKG), HYBRID MACHINING PROCESSEN.

​

ELECTROCHEMICAL MACHINING (ECM) ass eng net-konventionell Fabrikatiounstechnik wou Metall duerch en elektrochemesche Prozess ewechgeholl gëtt. ECM ass typesch eng Masseproduktiounstechnik, déi benotzt gëtt fir extrem haart Materialien a Materialien ze bearbeen, déi schwéier ze bearbeen mat de konventionelle Fabrikatiounsmethoden. Elektrochemesch-Bearbechtungssystemer, déi mir fir d'Produktioun benotzen, sinn numeresch kontrolléiert Bearbechtungszentren mat héije Produktiounsraten, Flexibilitéit, perfekt Kontroll vun Dimensiounstoleranzen. Elektrochemesch Veraarbechtung ass fäeg kleng an komesch geformte Winkelen, komplizéierte Konturen oder Huelraim an haarden an exotesche Metaller wéi Titanaluminiden, Inconel, Waspaloy, an héich Nickel, Kobalt a Rheniumlegierungen ze schneiden. Béid extern an intern Geometrie kënne verschafft ginn. Modifikatioune vum elektrochemesche Bearbechtungsprozess gi benotzt fir Operatiounen wéi Dréien, Gesiicht, Slotting, Trepanning, Profiléieren, wou d'Elektrode d'Schneidinstrument gëtt. D'Metallentfernungsquote ass nëmmen eng Funktioun vum Ionenaustausch an ass net beaflosst vun der Kraaft, der Häertheet oder der Zähegkeet vum Werkstéck. Leider ass d'Method vun der elektrochemescher Maschinn (ECM) limitéiert op elektresch konduktiv Materialien. En anere wichtege Punkt fir ze berécksiichtegen d'ECM Technik z'installéieren ass d'mechanesch Eegeschafte vun de produzéierten Deeler ze vergläichen mat deenen déi duerch aner Veraarbechtungsmethoden produzéiert ginn.

​

ECM läscht Material amplaz et derbäi ze ginn an dofir gëtt heiansdo als ''Reverse electroplating'' bezeechent. Et gläicht op e puer Weeër op elektresch Entladungsmachining (EDM) an datt en héije Stroum tëscht enger Elektrode an dem Deel duerch en elektrolytesche Materialentfernungsprozess mat enger negativ gelueden Elektrode (Kathode), enger konduktiver Flëssegkeet (Elektrolyt) an eng konduktivt Werkstück (Anode). Den Elektrolyt wierkt als den aktuellen Träger an ass eng héich konduktiv anorganesch Salzléisung wéi Natriumchlorid gemëscht an opgeléist a Waasser oder Natriumnitrat. De Virdeel vun ECM ass, datt et keen Outil wear. Den ECM Schneidinstrument gëtt laanscht de gewënschten Wee no bei der Aarbecht geleet, awer ouni d'Stéck ze beréieren. Am Géigesaz zu EDM ginn awer keng Funken erstallt. Héich Metallentfernungsraten a Spigeloberflächefinishen si méiglech mat ECM, ouni thermesch oder mechanesch Spannungen op den Deel iwwerdroen. ECM verursaacht keen thermesche Schued un den Deel a well et keng Toolkräfte gëtt, gëtt et keng Verzerrung vum Deel a kee Toolverschleiung, sou wéi de Fall mat typesche Bearbechtungsoperatioune wier. An der elektrochemescher Bearbechtung produzéiert Huelraim ass d'weiblech Koppelbild vum Tool.

​

Am ECM-Prozess gëtt e Kathode-Tool an en Anode-Werkstéck geplënnert. De geformte Tool ass normalerweis aus Kupfer, Messing, Bronze oder Edelstol. Den Drockelektrolyt gëtt mat engem héijen Taux bei enger bestëmmter Temperatur duerch d'Passagen am Tool an d'Géigend gepompelt. D'Fütterungsquote ass d'selwecht wéi den Taux vun der '' Liquifizéierung '' vum Material, an d'Elektrolytbewegung an der Tool-Werkstéck Spalt wäscht Metallionen vun der Werkstéckanode fort, ier se eng Chance hunn op d'Kathode-Tool ze plackéieren. D'Lück tëscht dem Tool an dem Werkstück variéiert tëscht 80-800 Mikrometer an d'DC-Energieversuergung am Beräich 5 - 25 V hält Stroumdichten tëscht 1,5 - 8 A / mm2 vun der aktiver machinéierter Uewerfläch. Wéi d'Elektronen d'Lück iwwerschreiden, gëtt Material aus dem Werkstéck opgeléist, well d'Tool déi gewënscht Form am Werkstéck bilden. D'elektrolytesch Flëssegkeet féiert d'Metallhydroxid ewech, déi während dësem Prozess geformt gëtt. Kommerziell elektrochemesch Maschinnen mat Stroumkapazitéiten tëscht 5A an 40.000A sinn verfügbar. D'Materialentfernungsquote an der elektrochemescher Veraarbechtung kann ausgedréckt ginn wéi:

 

MRR = C x I xn

 

Hei ass MRR = mm3/min, I = Stroum an Ampere, n = Stroumeffizienz, C = Materialkonstant an mm3/A-min. De konstante C hänkt vun der Valenz fir pure Materialien of. Wat méi héich d'Valenz ass, dest méi niddereg ass säi Wäert. Fir déi meescht Metaller läit et tëscht 1 an 2.

 

Wann Ao den eenheetleche Querschnittgebitt bezeechent, deen elektrochemesch an mm2 bearbecht gëtt, kann d'Fütterungsrate f an mm / min ausgedréckt ginn als:

 

F = MRR / Ao

 

Feedrate f ass d'Geschwindegkeet vun der Elektrode an d'Werkstéck penetréiert.

 

An der Vergaangenheet goufen et Problemer vun enger schlechter Dimensiounsgenauegkeet an ëmweltfrëndlechen Offall vun elektrochemesche Veraarbechtungsoperatiounen. Dës sinn gréisstendeels iwwerwonne ginn.

 

E puer vun den Uwendungen vun der elektrochemescher Veraarbechtung vun héichstäerkt Materialien sinn:

 

- Die-Sinking Operatiounen. Die-Sinking ass machining Schmieden - Stierwen Huelraim.

 

- Bueraarbechten vun engem Jetmotor Turbinblade, Jetmotordeeler a Düsen.

 

- Multiple kleng Lächer Bueraarbechten. Den elektrochemesche Veraarbechtungsprozess léisst eng burrfräi Uewerfläch.

 

- Dampturbinblades kënne bannent enke Grenzen beaarbecht ginn.

 

- Fir Ofbau vun Flächen. Beim Ofbauen läscht ECM Metallprojektiounen, déi aus de Bearbechtungsprozesser lénks sinn, an doduerch schaarf Kanten. Elektrochemesche Bearbechtungsprozess ass séier an dacks méi praktesch wéi déi konventionell Methode fir manuell oder net-traditionell Bearbechtungsprozesser ofzebauen.

​

SHAPED-TUBE ELECTROLYTIC MACHINING (STEM) ass eng Versioun vum elektrochemesche Bearbechtungsprozess dee mir benotze fir déif Lächer mat klengen Duerchmiesser ze bueren. En Titanröhre gëtt als Tool benotzt dat mat engem elektreschen isoléierende Harz beschichtet ass fir d'Ewechhuele vu Material aus anere Regiounen wéi d'lateral Gesiichter vum Lach a Rouer ze vermeiden. Mir kënnen Lachgréissten vun 0,5 mm mat Déift-zu-Duerchmiesser Verhältnisser vun 300:1 bohren

​

PULSED ELEKTROCHEMICAL MACHINING (PECM): Mir benotzen ganz héich pulséiert Stroumdichten an der Uerdnung vun 100 A / cm2. Andeems mir gepulste Stréimunge benotzen eliminéiere mir d'Bedierfnes fir héich Elektrolytflussraten, déi Aschränkungen fir d'ECM Method an der Schimmel- a Stierffabrikatioun stellen. Pulséiert elektrochemesch Veraarbechtung verbessert d'Müdegkeetsliewen an eliminéiert d'recast Schicht, déi vun der elektrescher Entladungsmachining (EDM) Technik op Schimmel- a Stierfflächen hannerlooss gëtt.

​

In ELECTROCHEMICAL GRINDING (ECG) we kombinéieren déi konventionell Schleifoperatioun mat elektrochemesche Maschinnen. D'Schleifrad ass eng rotéierend Kathode mat abrasive Partikelen aus Diamant oder Aluminiumoxid, déi mat Metall gebonnen sinn. D'Stromdichte leien zwëschen 1 an 3 A/mm2. Ähnlech wéi ECM fléisst en Elektrolyt wéi Natriumnitrat an d'Metallentfernung am elektrochemesche Schleifen dominéiert vun der elektrolytescher Handlung. Manner wéi 5% vun der Metallentfernung ass duerch abrasiv Handlung vum Rad. D'EKG Technik ass gutt gëeegent fir Carbides an héich-Kraaft Legierungen, awer net sou vill vun engem fit fir Stierwen-Sink oder Schimmel maachen well de grinder net einfach Zougang zu déif Huelraim kann. D'Materialentfernungsquote am elektrochemesche Schleifen kann ausgedréckt ginn wéi:

 

MRR = GI / d F

 

Hei ass MRR a mm3/min, G ass Mass a Gramm, I ass Stroum an Ampere, d ass Dicht a g/mm3 a F ass Faradays Konstant (96.485 Coulombs/mol). D'Geschwindegkeet vun der Pénétratioun vum Schleifrad an de Werkstéck kann ausgedréckt ginn wéi:

 

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

 

Hei ass Vs an mm3 / min, E ass Zellspannung a Volt, g ass Rad zu Werkstéck Spalt an mm, Kp ass Verloschtskoeffizient a K ass Elektrolytleitung. De Virdeel vun der elektrochemescher Schleifmethod iwwer konventionell Schleifen ass manner Radverschleiung well manner wéi 5% vun der Metallentfernung duerch d'Schleifaktioun vum Rad ass.

 

​

Et ginn Ähnlechkeeten tëscht EDM an ECM:

 

1. D'Tool an d'Werkstéck ginn duerch e ganz klenge Spalt getrennt ouni e Kontakt tëscht hinnen.

 

2. Béid Tool a Material musse Stroumleiter sinn.

 

3. Béid Technike brauchen héich Kapitalinvestitiounen. Modern CNC Maschinnen ginn benotzt

 

4. Béid Methode verbrauchen vill elektresch Kraaft.

 

5. Eng konduktiv Flëssegkeet gëtt als Medium tëscht dem Tool an dem Werkstéck fir ECM an eng dielektresch Flëssegkeet fir EDM benotzt.

 

6. D'Tool gëtt kontinuéierlech op d'Werkstéck gefüttert fir e konstante Spalt tëscht hinnen z'erhalen (EDM kann intermittéierend oder zyklesch, typesch deelweis, Tool-Entzéiung integréieren).

​

HYBRID MACHINING PROCESSEN: Mir profitéieren dacks vun de Virdeeler vun Hybrid Machining Prozesser wou zwee oder méi verschidde Prozesser wéi ECM, EDM….etc. ginn a Kombinatioun benotzt. Dëst gëtt eis d'Méiglechkeet d'Mängel vun engem Prozess duerch deen aneren ze iwwerwannen, a profitéiert vun de Virdeeler vun all Prozess.