ECM Machining, Электрохимийн боловсруулалт, Нунтаглах

Some of the valuable NON-CONVENTIONAL MANUFACTURING processes AGS-TECH Inc offers are ELECTROCHEMICAL MACHINING (ECM), SHAPED-TUBE ELECTROLYTIC MACHINING (STEM) , ПУЛЬСИЙН ЦАХИЛГААН ХИМИЙН БОЛОВСРУУЛАЛТ (PECM), ЦАХИЛГААН ХИМИЙН НУНТАГТ (ЭКГ), ХИБРИД БОЛОВСРУУЛАХ ПРОЦЕСС.

​

ЦАХИЛГААН ХИМИЙН БОЛОВСРУУЛАЛТ (ECM)  нь цахилгаан химийн аргаар металлыг зайлуулдаг уламжлалт бус үйлдвэрлэлийн арга юм. ECM нь ердийн үйлдвэрлэлийн аргыг ашиглан маш хатуу материал, боловсруулахад хэцүү материалыг боловсруулахад ашигладаг масс үйлдвэрлэлийн техник юм. Бидний үйлдвэрлэлд ашигладаг цахилгаан химийн боловсруулалтын системүүд нь үйлдвэрлэлийн өндөр хурдтай, уян хатан чанар, хэмжээсийн хүлцлийн төгс хяналт бүхий тоон удирдлагатай боловсруулах төвүүд юм. Цахилгаан химийн боловсруулалт нь титан хөнгөн цагаан, Инконел, Васпалой, өндөр никель, кобальт, рений хайлш зэрэг хатуу ба чамин металлын жижиг, сондгой хэлбэртэй өнцөг, нарийн төвөгтэй контур эсвэл хөндийг огтлох чадвартай. Гадны болон дотоод геометрийн аль алиныг нь боловсруулж болно. Электрохимийн боловсруулалтын процессын өөрчлөлтийг электрод нь зүсэх хэрэгсэл болох эргүүлэх, нүүрлэх, нүхлэх, трепан хийх, профиль хийх зэрэг үйлдлүүдэд ашигладаг. Металл зайлуулах хурд нь зөвхөн ионы солилцооны үйл ажиллагаа бөгөөд ажлын хэсгийн бат бөх, хатуулаг, бат бөх чанараас хамаардаггүй. Харамсалтай нь цахилгаан химийн боловсруулалтын арга (ECM) нь цахилгаан дамжуулагч материалаар хязгаарлагддаг. ECM техникийг ашиглахад анхаарах бас нэг чухал зүйл бол үйлдвэрлэсэн эд ангиудын механик шинж чанарыг бусад боловсруулалтын аргаар үйлдвэрлэсэнтэй харьцуулах явдал юм.

​

ECM нь материалыг нэмэхийн оронд устгадаг тул заримдаа "урвуу цахилгаан бүрэх" гэж нэрлэдэг. Энэ нь сөрөг цэнэгтэй электрод (катод), дамжуулагч шингэн (электролит) бүхий электролитийн материалыг зайлуулах процессоор электрод ба эд анги хооронд өндөр гүйдэл дамждаг нь зарим талаараа цахилгаан цэнэгийн боловсруулалт (EDM) -тэй төстэй юм. дамжуулагч ажлын хэсэг (анод). Электролит нь одоогийн зөөвөрлөгчөөр ажилладаг бөгөөд натрийн хлоридыг хольж, ус эсвэл натрийн нитратад уусгасан өндөр дамжуулагч органик бус давсны уусмал юм. ECM-ийн давуу тал нь багажны элэгдэл байхгүй. ECM хайчлах хэрэгсэл нь хүссэн замын дагуу ажилтай ойрхон боловч хэсэг дээр хүрэхгүйгээр чиглүүлдэг. Гэхдээ EDM-ээс ялгаатай нь оч үүсгэдэггүй. Металл зайлуулах өндөр хурд, толин тусгал гадаргуугийн өнгөлгөө нь ECM-ийн тусламжтайгаар эд ангид дулааны болон механик ачаалал өгөхгүй. ECM нь эд ангиудын дулааны гэмтэл учруулахгүй бөгөөд багажийн хүч байхгүй тул ердийн боловсруулалтын үйл ажиллагаатай адил эд ангид гажуудал, багажийн элэгдэл байхгүй. Цахилгаан химийн боловсруулалтанд багажийн эмэгтэй хосолсон дүрсийг үйлдвэрлэсэн хөндий.

​

ECM процесст катодын багажийг анодын ажлын хэсэг рүү шилжүүлдэг. Хэлбэрийн хэрэгсэл нь ерөнхийдөө зэс, гууль, хүрэл эсвэл зэвэрдэггүй гангаар хийгдсэн байдаг. Даралтанд орсон электролитийг тогтоосон температурт өндөр хурдтайгаар багажны сувгуудаар дамжуулан зүсэж буй хэсэг рүү шахдаг. Тэжээлийн хурд нь материалын ''шингэрүүлэх'' хурдтай ижил бөгөөд багаж ба ажлын хэсгийн завсар дахь электролитийн хөдөлгөөн нь катодын хэрэгсэлд наалдахаас өмнө металл ионуудыг анодаас холдуулдаг. Багаж ба ажлын хэсгийн хоорондох зай нь 80-800 микрометрийн хооронд хэлбэлздэг бөгөөд 5-25 В-ийн хүрээнд тогтмол гүйдлийн тэжээлийн хангамж нь идэвхтэй боловсруулсан гадаргуугийн 1.5-8 А/мм2 гүйдлийн нягтыг хадгалж байдаг. Электронууд цоорхойг гатлах үед багаж нь ажлын хэсэгт хүссэн хэлбэрийг бүрдүүлдэг тул ажлын хэсгийн материал уусдаг. Электролитийн шингэн нь энэ процессын явцад үүссэн металлын гидроксидыг гадагшлуулдаг. 5А-аас 40000А хүртэлх гүйдлийн хүчин чадалтай арилжааны цахилгаан химийн машинууд байдаг. Цахилгаан химийн боловсруулалтад материалыг зайлуулах хурдыг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

 

MRR = C x I xn

 

Энд MRR=мм3/мин, I=ампераар гүйдэл, n=гүйдлийн үр ашиг, С=мм3/А-мин дахь материалын тогтмол. Тогтмол С нь цэвэр материалын валент байдлаас хамаарна. Валент өндөр байх тусам түүний үнэ цэнэ бага байна. Ихэнх металлын хувьд энэ нь 1-ээс 2-ын хооронд байдаг.

 

Хэрэв Ao нь цахилгаан химийн аргаар боловсруулсан хөндлөн огтлолын жигд талбайг мм2-ээр илэрхийлбэл тэжээлийн хурдыг f мм/мин-ээр илэрхийлж болно.

 

F = MRR / Ao

 

Тэжээлийн хурд f нь электродын ажлын хэсгийг нэвтлэх хурд юм.

 

Урьд нь хэмжээсийн нарийвчлал муу, цахилгаан химийн боловсруулалтын үйл ажиллагаанаас үүссэн хог хаягдлын байгаль орчныг бохирдуулах зэрэг асуудлууд гарч байсан. Эдгээрийг үндсэндээ даван туулсан.

 

Өндөр бат бэх материалыг цахилгаан химийн аргаар боловсруулах зарим хэрэглээ нь:

 

- Die-Sinking үйл ажиллагаа. Дие-живэх нь хуурамчаар үйлдэх - хэвний хөндийг боловсруулах явдал юм.

 

- Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн турбины ир, тийрэлтэт хөдөлгүүрийн эд анги, хушууг өрөмдөх.

 

- Олон тооны жижиг цооног өрөмдөх. Цахилгаан химийн боловсруулалт нь гөлгөр гадаргууг үлдээдэг.

 

- Уурын турбины ирийг ойрын хязгаарт боловсруулах боломжтой.

 

- Гадаргууг шавхах зориулалттай. Хагархай арилгах үед ECM нь боловсруулах процессоос үлдсэн металлын төсөөллийг арилгаж, хурц ирмэгийг бүдгэрүүлдэг. Цахилгаан химийн аргаар боловсруулах үйл явц нь гар аргаар эсвэл уламжлалт бус боловсруулалт хийх уламжлалт аргуудаас илүү хурдан бөгөөд илүү тохиромжтой байдаг.

​

ХЭЛБЭРТЭЙ ХООЛОЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЙН ЭМЧИЛГЭЭ (ҮЛДЭЛ)  нь жижиг диаметртэй гүн цооног өрөмдөхөд ашигладаг цахилгаан химийн боловсруулалтын хувилбар юм. Титан хоолойг нүх, хоолойн хажуугийн гадаргуу гэх мэт бусад хэсгүүдээс материалыг зайлуулахаас сэргийлж цахилгаан тусгаарлагч давирхайгаар бүрсэн багаж болгон ашигладаг. Бид 300:1 гүн ба диаметрийн харьцаатай 0.5 мм хэмжээтэй нүхийг өрөмдөж болно.

​

Импульсийн цахилгаан химийн боловсруулалт (PECM): Бид 100 А/см2 дарааллаар маш өндөр импульсийн гүйдлийн нягтыг ашигладаг. Импульсийн гүйдлийг ашигласнаар бид хөгц, хэвний үйлдвэрлэлд ECM аргад хязгаарлалт тавьдаг электролитийн өндөр урсгалын хэрэгцээг арилгадаг. Импульсийн цахилгаан химийн боловсруулалт нь хөгц болон хэвний гадаргуу дээр цахилгаан гүйдэл боловсруулах (EDM) техникээс үлдсэн дахин цутгасан давхаргыг арилгадаг.

​

In ЦАХИЛГААН ХИМИЙН НУНТАГТ (ЭКГ) бид уламжлалт нунтаглалтын ажиллагааг цахилгаан химийн боловсруулалттай хослуулсан. Нунтаглах дугуй нь металлаар холбогдсон алмааз эсвэл хөнгөн цагаан ислийн зүлгүүрийн тоосонцор бүхий эргэдэг катод юм. Одоогийн нягт нь 1-ээс 3 А/мм2 хооронд хэлбэлздэг. ECM-тэй адил натрийн нитрат зэрэг электролитууд урсаж, цахилгаан химийн нунтаглалтын явцад металыг зайлуулах нь электролитийн үйлчлэлээр давамгайлдаг. Дугуйны зүлгүүрийн нөлөөгөөр метал зайлуулах 5% -иас бага байна. ЭКГ-ын техник нь карбид болон өндөр бат бэх хайлшийг ашиглахад тохиромжтой боловч нунтаглагч нь гүн хөндийд амархан нэвтэрч чадахгүй тул хэвэнд оруулах эсвэл хэвэнд оруулахад тийм ч тохиромжтой биш юм. Цахилгаан химийн нунтаглалтын үед материалыг зайлуулах хурдыг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

 

MRR = GI / d F

 

Энд MRR мм3/мин, G масс граммаар, I гүйдэл ампераар, d нягт г/мм3, F нь Фарадей тогтмол (96,485 Кулон/моль) байна. Нунтаглах дугуйг ажлын хэсэгт нэвтрэх хурдыг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

 

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

 

Энд Vs мм3/мин, E нь вольтоор элементийн хүчдэл, g нь дугуйнаас бэлдэц хоорондын зай мм, Kp алдагдлын коэффициент, K электролитийн дамжуулалт. Цахилгаан химийн нунтаглалтын аргын уламжлалт нунтаглалтаас давуу тал нь дугуйны элэгдэл багатай, учир нь металлын 5% -иас бага нь дугуйны зүлгүүрийн нөлөөгөөр арилдаг.

 

​

EDM болон ECM-ийн хооронд ижил төстэй талууд байдаг:

 

1. Багаж ба бэлдэцийг хооронд нь контактгүйгээр маш бага зайгаар тусгаарласан.

 

2. Багаж ба материал хоёулаа цахилгаан дамжуулагч байх ёстой.

 

3. Энэ хоёр техникт их хэмжээний хөрөнгө оруулалт шаардлагатай. Орчин үеийн CNC машинуудыг ашигладаг

 

4. Энэ хоёр арга нь маш их цахилгаан зарцуулдаг.

 

5. Дамжуулагч шингэнийг багаж ба ажлын хэсгийн хооронд ECM, диэлектрик шингэнийг EDM-д ашигладаг.

 

6. Багажийг ажлын хэсгүүдийн хооронд тогтмол зайтай байлгахын тулд тасралтгүй тэжээгддэг (EDM нь завсарлагатай эсвэл мөчлөгийн, ихэвчлэн хэсэгчилсэн, багажийг татахыг агуулж болно).

​

ХИБРИД БОЛОВСРУУЛАХ ПРОЦЕСС: Бид ихэвчлэн ECM, EDM... гэх мэт хоёр ба түүнээс дээш өөр өөр процессуудад эрлийз боловсруулах процессын давуу талыг ашигладаг. хослуулан хэрэглэдэг. Энэ нь нэг үйл явцын дутагдлыг нөгөөгөөр нь арилгах, үйл явц бүрийн давуу талыг хүртэх боломжийг бидэнд олгодог.