ईसीएम मशीनिंग, इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग, ग्राइंडिंग

Some of the valuable NON-CONVENTIONAL MANUFACTURING processes AGS-TECH Inc offers are ELECTROCHEMICAL MACHINING (ECM), SHAPED-TUBE ELECTROLYTIC MACHINING (STEM) , पल्स्ड इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग (पीईसीएम), इलेक्ट्रोकेमिकल ग्राइंडिंग (ईसीजी), हायब्रिड मशीनिंग प्रक्रिया.

​

इलेक्ट्रोकेमिकल मशिनिंग (ECM)  हे एक अपारंपरिक उत्पादन तंत्र आहे जेथे इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियेद्वारे धातू काढली जाते. ईसीएम हे सामान्यत: मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन तंत्र आहे, ज्याचा वापर अत्यंत कठीण सामग्री आणि पारंपारिक उत्पादन पद्धती वापरून मशिनसाठी कठीण असलेल्या सामग्रीसाठी केला जातो. आम्ही उत्पादनासाठी वापरतो इलेक्ट्रोकेमिकल-मशीनिंग सिस्टीम उच्च उत्पादन दर, लवचिकता, मितीय सहिष्णुतेचे अचूक नियंत्रण असलेली संख्यात्मकरित्या नियंत्रित मशीनिंग केंद्रे आहेत. इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग टायटॅनियम अॅल्युमिनाइड्स, इनकोनेल, वास्पालॉय आणि उच्च निकेल, कोबाल्ट आणि रेनिअम मिश्रधातूंसारख्या कठीण आणि विदेशी धातूंमधील लहान आणि विषम-आकाराचे कोन, गुंतागुंतीचे आकृतिबंध किंवा पोकळी कापण्यास सक्षम आहे. बाह्य आणि अंतर्गत दोन्ही भूमिती मशीन केल्या जाऊ शकतात. इलेक्ट्रोड केमिकल मशीनिंग प्रक्रियेतील बदल वळण, फेसिंग, स्लॉटिंग, ट्रेपॅनिंग, प्रोफाइलिंग यांसारख्या ऑपरेशन्ससाठी वापरले जातात जेथे इलेक्ट्रोड कटिंग टूल बनते. मेटल रिमूव्हल रेट हे केवळ आयन एक्सचेंज रेटचे कार्य आहे आणि वर्कपीसच्या ताकद, कडकपणा किंवा कडकपणामुळे प्रभावित होत नाही. दुर्दैवाने इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग (ECM) ची पद्धत विद्युत वाहक सामग्रीपुरती मर्यादित आहे. ईसीएम तंत्राचा वापर करण्याचा विचार करण्याचा आणखी एक महत्त्वाचा मुद्दा म्हणजे उत्पादित भागांच्या यांत्रिक गुणधर्मांची इतर मशीनिंग पद्धतींद्वारे उत्पादित केलेल्या भागांशी तुलना करणे.

​

ECM सामग्री जोडण्याऐवजी काढून टाकते आणि म्हणून कधीकधी "रिव्हर्स इलेक्ट्रोप्लेटिंग" म्हणून ओळखले जाते. हे काही मार्गांनी इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग (EDM) सारखे दिसते ज्यामध्ये इलेक्ट्रोड आणि भाग यांच्यामध्ये उच्च प्रवाह प्रवाहित केला जातो, इलेक्ट्रोलाइटिक सामग्री काढून टाकण्याच्या प्रक्रियेद्वारे नकारात्मक चार्ज केलेले इलेक्ट्रोड (कॅथोड), प्रवाहकीय द्रव (इलेक्ट्रोलाइट) आणि एक प्रवाहकीय वर्कपीस (एनोड). इलेक्ट्रोलाइट वर्तमान वाहक म्हणून कार्य करते आणि सोडियम क्लोराईड सारखे अत्यंत प्रवाहकीय अजैविक मीठ द्रावण आहे जे पाण्यात किंवा सोडियम नायट्रेटमध्ये मिसळलेले आणि विरघळते. ECM चा फायदा असा आहे की तेथे कोणतेही साधन परिधान नाही. ECM कटिंग टूल कामाच्या जवळ असलेल्या इच्छित मार्गावर पण तुकड्याला स्पर्श न करता मार्गदर्शन केले जाते. ईडीएमच्या विपरीत, तथापि, स्पार्क तयार होत नाहीत. उच्च धातू काढण्याचे दर आणि मिरर पृष्ठभाग पूर्ण करणे ECM सह शक्य आहे, कोणत्याही थर्मल किंवा यांत्रिक तणाव भागावर हस्तांतरित केले जात नाही. ECM मुळे त्या भागाचे कोणतेही थर्मल नुकसान होत नाही आणि कोणतेही साधन बल नसल्यामुळे त्या भागाला कोणतेही विकृत रूप नाही आणि उपकरणाचा पोशाख होत नाही, जसे की ठराविक मशीनिंग ऑपरेशन्सच्या बाबतीत असेल. इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंगमध्ये तयार केलेली पोकळी ही उपकरणाची स्त्री वीण प्रतिमा आहे.

​

ECM प्रक्रियेत, कॅथोड टूल एनोड वर्कपीसमध्ये हलवले जाते. आकाराचे साधन सामान्यतः तांबे, पितळ, कांस्य किंवा स्टेनलेस स्टीलचे बनलेले असते. प्रेशराइज्ड इलेक्ट्रोलाइट हे उपकरणातील पॅसेजमधून कापल्या जाणाऱ्या क्षेत्रापर्यंत सेट तापमानात उच्च दराने पंप केले जाते. फीडचा दर हा मटेरियलच्या ''लिक्विफिकेशन'' च्या दरासारखाच असतो आणि टूल-वर्कपीस गॅपमधील इलेक्ट्रोलाइट हालचाली कॅथोड टूलवर प्लेट लावण्याची संधी मिळण्यापूर्वी वर्कपीस एनोडपासून दूर असलेल्या मेटल आयनांना धुवते. टूल आणि वर्कपीसमधील अंतर 80-800 मायक्रोमीटर दरम्यान बदलते आणि 5 - 25 V श्रेणीतील DC वीज पुरवठा सक्रिय मशीन केलेल्या पृष्ठभागाच्या 1.5 - 8 A/mm2 दरम्यान वर्तमान घनता राखतो. इलेक्ट्रॉन हे अंतर पार करत असताना, वर्कपीसमधील सामग्री विरघळली जाते, कारण उपकरण वर्कपीसमध्ये इच्छित आकार तयार करते. इलेक्ट्रोलाइटिक द्रव या प्रक्रियेदरम्यान तयार होणारा धातूचा हायड्रॉक्साइड वाहून नेतो. 5A आणि 40,000A मधील वर्तमान क्षमतेसह व्यावसायिक इलेक्ट्रोकेमिकल मशीन उपलब्ध आहेत. इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंगमधील सामग्री काढण्याचे प्रमाण खालीलप्रमाणे व्यक्त केले जाऊ शकते:

 

MRR = C x I xn

 

येथे MRR=mm3/min, I=Amperes मध्ये वर्तमान, n=वर्तमान कार्यक्षमता, C=a मटेरियल स्थिरांक mm3/A-min मध्ये. स्थिर C शुद्ध सामग्रीच्या व्हॅलेन्सवर अवलंबून असते. व्हॅलेन्स जितका जास्त तितके त्याचे मूल्य कमी असते. बहुतेक धातूंसाठी ते 1 आणि 2 च्या दरम्यान असते.

 

Ao mm2 मध्ये इलेक्ट्रोकेमिकली मशीन केलेले एकसमान क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र दर्शवित असल्यास, फीड रेट f mm/min मध्ये व्यक्त केला जाऊ शकतो:

 

F = MRR/Ao

 

फीड रेट f म्हणजे इलेक्ट्रोडने वर्कपीसमध्ये प्रवेश करण्याचा वेग.

 

भूतकाळात इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग ऑपरेशन्समधून खराब आयामी अचूकता आणि पर्यावरणास प्रदूषित कचऱ्याच्या समस्या होत्या. यावर मोठ्या प्रमाणात मात करण्यात आली आहे.

 

उच्च-शक्तीच्या सामग्रीच्या इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंगचे काही अनुप्रयोग आहेत:

 

- डाय-सिंकिंग ऑपरेशन्स. डाय-सिंकिंग म्हणजे मशीनिंग फोर्जिंग – डाई कॅव्हिटी.

 

- जेट इंजिन टर्बाइन ब्लेड, जेट-इंजिन भाग आणि नोजल ड्रिल करणे.

 

- अनेक लहान छिद्रे ड्रिलिंग. इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग प्रक्रिया बुर-मुक्त पृष्ठभाग सोडते.

 

- स्टीम टर्बाइन ब्लेड जवळच्या मर्यादेत मशीन केले जाऊ शकतात.

 

- पृष्ठभाग डीब्युरिंगसाठी. डीब्युरिंगमध्ये, ईसीएम मशीनिंग प्रक्रियेतून उरलेले मेटल प्रोजेक्शन काढून टाकते आणि त्यामुळे तीक्ष्ण कडा निस्तेज होतात. इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग प्रक्रिया हाताने किंवा अपारंपारिक मशीनिंग प्रक्रियेद्वारे डीब्युरिंग करण्याच्या पारंपारिक पद्धतींपेक्षा जलद आणि अनेकदा अधिक सोयीस्कर आहे.

​

SHAPED-TUBE Electrolytic MACHINING (STEM)  ही इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग प्रक्रियेची एक आवृत्ती आहे जी आम्ही लहान व्यासाचे खोल छिद्र पाडण्यासाठी वापरतो. एक टायटॅनियम ट्यूब साधन म्हणून वापरली जाते जी विद्युत इन्सुलेट रेझिनसह लेपित केली जाते ज्यामुळे छिद्र आणि ट्यूबच्या पार्श्व चेहऱ्यांसारख्या इतर भागांमधून सामग्री काढून टाकली जाऊ नये. आम्ही 300:1 च्या खोली-ते-व्यास गुणोत्तरासह 0.5 मिमी आकाराचे छिद्र ड्रिल करू शकतो

​

स्पंदित इलेक्ट्रोकेमिकल मशिनिंग (PECM): आम्ही 100 A/cm2 च्या क्रमाने खूप उच्च स्पंदित प्रवाह घनता वापरतो. स्पंदित प्रवाह वापरून आम्ही उच्च इलेक्ट्रोलाइट प्रवाह दरांची गरज दूर करतो ज्यामुळे मोल्ड आणि डाय फॅब्रिकेशनमध्ये ECM पद्धतीसाठी मर्यादा येतात. स्पंदित इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग थकवा आयुष्य सुधारते आणि मोल्ड आणि डाई पृष्ठभागांवर इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग (EDM) तंत्राने सोडलेला रीकास्ट स्तर काढून टाकते.

​

In ELECTROCHEMICAL GRINDING (ECG) आम्ही पारंपारिक इलेक्ट्रोचीनिकल ग्राइंडिंग ऑपरेशनसह एकत्र करतो. ग्राइंडिंग व्हील हे डायमंड किंवा अॅल्युमिनियम ऑक्साईडचे अपघर्षक कण असलेले फिरणारे कॅथोड आहे जे धातूशी जोडलेले आहे. सध्याची घनता 1 आणि 3 A/mm2 च्या दरम्यान आहे. ECM प्रमाणेच, सोडियम नायट्रेट प्रवाह आणि इलेक्ट्रोकेमिकल ग्राइंडिंगमध्ये धातू काढून टाकणे यासारख्या इलेक्ट्रोलाइटच्या इलेक्ट्रोलाइटिक क्रियेचे वर्चस्व असते. 5% पेक्षा कमी धातू काढणे चाकाच्या अपघर्षक क्रियेद्वारे होते. ECG तंत्र कार्बाइड्स आणि उच्च-शक्तीच्या मिश्रधातूंसाठी योग्य आहे, परंतु डाई-सिंकिंग किंवा मोल्ड बनवण्यासाठी इतके योग्य नाही कारण ग्राइंडर खोल पोकळ्यांमध्ये सहज प्रवेश करू शकत नाही. इलेक्ट्रोकेमिकल ग्राइंडिंगमध्ये सामग्री काढण्याचे प्रमाण खालीलप्रमाणे व्यक्त केले जाऊ शकते:

 

MRR = GI/d F

 

येथे MRR mm3/min मध्ये आहे, G द्रव्यमान ग्रॅममध्ये आहे, I amperes मध्ये विद्युतप्रवाह आहे, d हा g/mm3 मध्ये घनता आहे आणि F फॅराडेचा स्थिरांक आहे (96,485 Coulombs/mole). वर्कपीसमध्ये ग्राइंडिंग व्हीलच्या प्रवेशाची गती याप्रमाणे व्यक्त केली जाऊ शकते:

 

वि = (G/d F) x (E/g Kp) x K

 

येथे Vs mm3/min मध्ये आहे, E हा सेल व्होल्टेज व्होल्टमध्ये आहे, g चाक ते वर्कपीस गॅप मिमीमध्ये आहे, Kp हा तोटा गुणांक आहे आणि K हा इलेक्ट्रोलाइट चालकता आहे. पारंपारिक ग्राइंडिंगपेक्षा इलेक्ट्रोकेमिकल ग्राइंडिंग पद्धतीचा फायदा कमी व्हील वेअर हा आहे कारण 5% पेक्षा कमी धातू काढणे हे चाकाच्या अपघर्षक क्रियेद्वारे होते.

 

​

EDM आणि ECM मध्ये समानता आहेतः

 

1. टूल आणि वर्कपीस त्यांच्यामध्ये संपर्क न करता अगदी लहान अंतराने वेगळे केले जातात.

 

2. साधन आणि साहित्य दोन्ही विजेचे वाहक असणे आवश्यक आहे.

 

3. दोन्ही तंत्रांसाठी उच्च भांडवली गुंतवणूक आवश्यक आहे. आधुनिक सीएनसी मशीन वापरल्या जातात

 

4. दोन्ही पद्धती मोठ्या प्रमाणात विद्युत उर्जेचा वापर करतात.

 

5. ECM साठी टूल आणि वर्क पीस आणि EDM साठी डायलेक्ट्रिक फ्लुइड दरम्यान एक प्रवाहकीय द्रव वापरला जातो.

 

6. त्यांच्या दरम्यान सतत अंतर राखण्यासाठी टूल वर्कपीसकडे सतत दिले जाते (EDM मध्ये मधूनमधून किंवा चक्रीय, विशेषत: आंशिक, टूल काढणे समाविष्ट असू शकते).

​

हायब्रिड मशीनिंग प्रक्रिया: आम्ही वारंवार हायब्रिड मशीनिंग प्रक्रियेच्या फायद्यांचा फायदा घेतो जिथे दोन किंवा अधिक भिन्न प्रक्रिया जसे की ECM, EDM….इ. संयोजनात वापरले जातात. हे आम्हाला एका प्रक्रियेतील उणीवांवर मात करण्याची आणि प्रत्येक प्रक्रियेच्या फायद्यांचा फायदा घेण्याची संधी देते.