Elektroķīmiskie metālapstrādes procesi pārliecinoši ieņem vietu visās nozarēs. Ar to palīdzību jūs varat veikt tādas darbības kā urbšana, virpošana, slīpēšana vai pulēšana, sarežģītas konfigurācijas detaļu frēzēšana un pat urbumu noņemšana. Tajā pašā laikā elektroķīmiskās dimensijas apstrādes procesu būtība ir metāla anodiskā šķīdināšana elektrolīzes laikā ar regulāru radīto atkritumu aizvākšanu. Un tāpēc - un tas ir visvērtīgākais - praktiski nav grūti griežamu metālu elektroķīmiskiem "griešanas" procesiem.
Visas šīs elektroķīmiskās apstrādes procesu priekšrocības var veiksmīgi izmantot mājas apstākļos, lai veiktu daudzas interesantas un noderīgi darbi. Piemēram, ar viņu palīdzību jūs varat 20-30 minūtēs no skuvekļa asmens izgriezt elastīgu plāksni, izgriezt caurumu sarežģīta forma plānā metāla loksnē uz apaļa stieņa izgrieziet spirālveida rievu. Lai veiktu visus šos darbus, pietiek ar taisngriezi maiņstrāva, kas dod 6-10 voltu izejas spriegumu, vai taisngriezis 6 voltu mikromotoriem, ko var iegādāties bērnu rotaļlietu veikalos, vai, visbeidzot, 2-3 bateriju komplekts lukturītim. Droši vien jebkurā mājas darbnīcā var atrast stiepļu, metāla, līmes un citu palīgmateriālu gabalus.
Frēzēšana
Ja jebkurā sagatavē ir jāizveido sarežģītas konfigurācijas padziļinājums - piemēram, jāizgriež dzīvokļa numurs (diagramma zemāk), tad, lai to izdarītu, jums ir jāņem Whatman papīra lapa un jāzīmē uz tās. dzīves lielums padziļinājuma kontūru, kuru vēlaties sasniegt. Pēc tam izmantojiet skuvekļa asmeni vai šķēres, lai nogrieztu un noņemtu uzzīmēto kontūru, un izgrieziet loksni atbilstoši sagataves formai un izmēram.
Līmējiet šādā veidā iegūto šablonu-masku 1, izmantojot gumijas līmi vai līmi uz sagataves 2 virsmas, piestipriniet vadu no taisngrieža pozitīvā pola vai bateriju komplektu pie sagataves un uzklājiet 1-2 slāņus jebkura laku vai nitro krāsu uz visām atlikušajām virsmām bez izolācijas. Ieteicams lakot vai krāsot pašu maskas veidni. Pēc pārklājuma nožūšanas nolaidiet apstrādājamo priekšmetu glāzē ar koncentrētu galda sāls šķīdumu, uzstādiet katoda plāksni 3, kas izgatavota no jebkura metāla, pretī maskas veidnei un pievienojiet to taisngrieža vai strāvas avota negatīvajam polam.
Tiklīdz strāva tiks ieslēgta, sāksies metāla elektroķīmiskās šķīdināšanas process maskas veidnes kontūrā. Bet pēc kāda laika procesa intensitāte samazināsies, ko var redzēt pēc katoda izdalīto burbuļu skaita samazināšanās. Tas nozīmē, ka uz apstrādājamās virsmas ir izveidojies izolējošs procesa atkritumu slānis. Lai tos noņemtu un vienlaikus izmērītu padziļinājuma dziļumu, daļa ir jānoņem no stikla un, uzmanoties, lai nesabojātu maskas šablonu, ar nelielu cietu otu notīra no virsmas vaļīgo atkritumu slāni. tiek ārstēts. Pēc tam periodiski noņemot daļu, lai kontrolētu izmērus un izņemtu atkritumus, procesu var turpināt, līdz rakšanas dziļums sasniedz nepieciešamo vērtību. Un, kad apstrāde ir pabeigta, noņemot izolāciju un maskas veidni, daļa ir jānomazgā ar ūdeni un jāieeļļo ar eļļu, lai novērstu koroziju.
Zīmogošana un gravēšana
Ja plānā metāla loksnē ir nepieciešams izveidot sarežģītas konfigurācijas caurumu, elektroķīmiskās apstrādes principi paliek tādi paši kā frēzēšanai.
Vienīgais smalkums ir tāds, ka, lai urbuma malas būtu gludas, veidne - maska 1 ir jāpielīmē pie sagataves no abām pusēm. Lai to izdarītu, veidnes-maskas 1 kontūras jāizgriež uz pusēm salocītā papīra loksnē un, pielīmējot veidni uz sagataves 2, orientējiet to gar vienu no tās malām (diagramma augstāk). Turklāt, lai paātrinātu apstrādi un nodrošinātu vienmērīgu metāla noņemšanu no abām pusēm, katoda plāksni 3 vēlams saliekt burta “U” formā un ievietot tajā sagatavi.
Lai izgatavotu jebkura profila daļas no lokšņu tērauda, piemēram, no skuvekļa asmeņiem, jebkura profila daļas tiek veiktas nedaudz atšķirīgi. Pašu 1. daļas profilu izgriež no papīra un ielīmē uz 2. sagataves (shēma zemāk).
Pēc tam visa tērauda loksnes pretējā puse tiek pārklāta ar laku, un veidnes pusē tiek uzklāta lakas izolācija, lai tā nepiekristu veidnei. Un tikai vienā vietā uzklātā izolācija jāpieved pie šablona, izmantojot šauru džemperi 3 - pretējā gadījumā neizolēto virsmu šķīšana ap šablonu var beigties pirms detaļas kontūras izveidošanās. Lai iegūtu precīzākas detaļas, varat izgriezt divas veidnes, pielīmēt tās uz sagataves abās pusēs un veikt apstrādi U veida katodā. Izmantojot līdzīgas metodes, uz metāla var izgatavot dažādus uzrakstus, gan izliektus, gan “ievilktus”.
Vītņošana un spirālveida rievas
Viena frēzēšanas procesa variācija ir spirālveida rievu un vītņu elektroķīmiskā griešana. Šī metode var būt noderīga, lai mājās izgatavotu, piemēram, koka skrūves vai vītņurbjus. Griežot vītni uz skrūves (diagramma zemāk), kā veidnes masku 1, jums ir jāņem tieva gumijas aukla ar kvadrātveida šķērsgriezumu 1x1 milimetru, uztiniet to spirālē ar spriegojumu uz cilindriskas sagataves 2 un nostipriniet tās galus ar vītnes 3. Un tad tās sagataves virsmas, kas nav pakļautas kodināšanai, izolē ar laku.
Elektroķīmiskās apstrādes rezultātā starp sagataves gumijas pagriezieniem veidojas spirālveida vītnes dobums. Tagad jums ir nepieciešams uzasināt vai, precīzāk, padarīt konisku sagataves galu, kas kalpos kā ievade. koks ar skrūves dzēlienu. Lai to izdarītu, jums ir jāizņem sagatave no vannas, jānoņem no tā gumija un jāizžāvē. Un pēc tam, nolakojot tā virsmu tā, lai tikai pirmie 2-3 pavedieni paliktu atvērti, sagatave tiek atgriezta vannā un elektroķīmiskā apstrāde tiek turpināta vēl kādu laiku.
Lai mājās izgatavotu vītņurbi kā veidni-masku 1, jums ir jāņem trīs tāda paša šķērsgriezuma gumijas auklas un jāuztin tās uz termiski apstrādātas cilindriskas sagataves 2, bet divās piegājienos (diagramma iepriekš). Pēc tam neapstrādājamās sagataves virsmas un uzticamības labad ir jānolako gumijas auklas un, nolaižot detaļu stikla vannā, elektroķīmiski frēzējot urbja rievas vajadzīgajā dziļumā. Tagad šīs rievas ir jāpaplašina, lai izveidotu tā saukto urbja 3 “aizmuguri”. Lai to izdarītu, no katras gumijas izolācijas sloksnes tiek noņemtas divas no trim auklām, un kādu laiku turpinās elektroķīmiskā frēzēšana. Pēc tam, noņemot atlikušo izolāciju un uzasinot vadu, jūs iegūsit lielisku griežamo urbi.
Slīpēšana
Lai slīpētu cilindrisko detaļu virsmas ar elektroķīmisko metodi, papildus tradicionālajām iekārtām ir nepieciešams neliels elektromotors vai urbis.
Iepriekš izolējot ar iepakojumu neapstrādājamās daļas virsmas, nostipriniet to uz elektromotora 1 vārpstas, uzstādiet motoru vertikāli uz kāda kronšteina un nolaidiet 2. daļas apstrādāto galu elektrolīta vannā (shēma virs). Anoda daļas barošana. 2 strāvu šajā gadījumā vislabāk “organizē” ar bīdāmu kontaktu, kas iet uz motora vārpstu, un katods 3 ir plakans, vienāds ar apstrādājamo virsmu. Tagad atliek tikai ieslēgt elektromotoru un barot vannu. Sākoties procesam, virsma sāks kļūt tumšāka - veidosies atkritumi. Lai iegūtu pareizu apstrādātās virsmas cilindrisko formu, šie atkritumi ir nepārtraukti jānoņem. To var ērti izdarīt, izmantojot zobu birsti ar saīsinātiem sariem, kas ir saīsināti, lai nodrošinātu stingrību, kas, piespiežot detaļu, vienmērīgi jāpārvieto uz leju un uz augšu. Periodiski noņemot detaļu diametra mērīšanai, tādā veidā iespējams iegūt virsmu ar apdari X7ya un 2.klases izmēru precizitāti.
Pulēšana
Lai pulētu jebkuru tērauda virsmu, sagatavojiet divas koka “pudeles” 1 ar izmēriem 40X40 milimetri: vienu rupjai apstrādei un otru pulēšanai (shēma zemāk).
Piestipriniet tām leņķī saliektas skārda plāksnes 2, kas darbojas kā katods, lai to pozīciju varētu regulēt augstumā. Lai atkļūdotu pulēšanas procesu, jums jāņem sagatave 3, jāsavieno ar strāvas avota pozitīvo polu un jāievieto vannā ar elektrolītu tā, lai šķīduma līmenis atrastos nedaudz virs katoda 2 horizontālās daļas. Pēc tam raupjais “bums” ar vienu no galiem jāiemērc galda sāls vannas šķīdumā, jāizņem un uzber šķipsniņu smalka abrazīva pulvera. Tagad, ieslēdzot strāvu, sāciet pulēt daļu ar apļveida kustībām. Šajā gadījumā var gadīties, ka elektroķīmiskā šķīdināšana noritēs ātrāk nekā atkritumu noņemšana ar abrazīvu. Lai novērstu šo neatbilstību, paceliet katoda plāksni augstāk, un šķīšanas ātrums samazināsies. Pēc visas virsmas pulēšanas ar pirmo “bumbiņu”, nomainiet elektrolīta šķīdumu pret tīru, nomazgājiet daļu no abrazīva un ar otrā “rulla” palīdzību pārejiet pie galīgās pulēšanas, kas jāveic vai nu bez abrazīva. vispār, vai tā vietā izmantojot zobu pulveri. Ar zināmu apmācību šādā veidā jūs varat iegūt spoguļa virsmu uz detaļām divas līdz trīs reizes ātrāk nekā ar mehānisku pulēšanu.
"Frost" uz skārda
Paņemiet tukšu kannu vai vienkārši skārda gabalu un pievienojiet to vadam no taisngrieža pozitīvā spailes. Un savienojiet jebkuru metāla stieni ar otru stabu, iepriekš izveidojot vates tamponu tā apakšējā galā. Ja jūs tagad iegremdēsiet šāda veida “otu” galda sāls šķīdumā un pēc tam sāksiet to lēnām pārvietot pa skārda virsmu, tad ar to notiks pārsteidzošas lietas. Tajās vietās, kur slaucāt 2-3 reizes, parādās dzirkstoši “sarmas” kristāli - atklāsies alvas pārklājuma kristāliskā struktūra. Ja turpināsiet procesu, drīz uz metāla parādīsies pelēkas atkritumu saliņas, kas ir cieši saistītas ar metālu. Un nākotnē visa skārda virsma kļūs plankumaini pelēka ar raksturīgu dīvainu rakstu.
Lai iegūtu dažādas dekoratīvie raksti Varat mēģināt izmantot dažādu sāļu vai skābju šķīdumus. Tā, piemēram, ja galda sāls šķīduma vietā ņemat viena procenta sērskābes šķīdumu, tad “parādījušies” kristāli iegūs brūna nokrāsa. Apkaisot skārda plāksni ar zobu pulveri, “sarnas” raksts kļūs kontrastējošāks, ar pienpelēku nokrāsu. Iepriekš uzkarsējot atsevišķas skārda gabala daļas, līdz skārda lokāli izkūst, un ātri atdzesējot ūdenī, var iegūt sarežģītākos metāla ornamentus. Šādi ornamenti izskatās īpaši labi, ja tie ir pārklāti ar krāsainu laku no augšas. Izmēģiniet to, un jūs redzēsiet, ka tas ir vienkārši skārda bundža jūs varat darīt daudz skaistu lietu.
Ķīmiskā frēzēšanas procesa būtība ir kontrolēta materiāla noņemšana no sagataves virsmas, izšķīdinot to kodinātājā. ķīmiskā reakcija. Apstrādājamās detaļas vietas, kas nav pakļautas šķīdināšanai, ir pārklātas ar ķīmiski izturīga materiāla aizsargkārtu.
Daudzu materiālu noņemšanas ātrums ir līdz 0,1 mm/min.
Procedūras priekšrocības:
· augsta produktivitāte un apstrādes kvalitāte,
· iespēja iegūt sarežģītas konfigurācijas detaļas gan mazā, gan ievērojamā biezumā (0,1-50) mm;
· zemas enerģijas izmaksas (galvenokārt tiek izmantota ķīmiskā enerģija);
· īss ražošanas sagatavošanas cikls un automatizācijas vieglums;
· bez atkritumiem, pateicoties procesa produktu reģenerācijai.
Apstrādes laikā materiāla noņemšanu var veikt no visas sagataves virsmas, dažādos dziļumos vai visā detaļas biezumā (ar frēzēšanu). Ķīmiskā frēzēšana ietver šādus galvenos posmus: sagataves virsmas sagatavošana; raksta aizsargslāņa uzklāšana; ķīmiskā kodināšana; aizsargslāņa noņemšana un produktu kvalitātes kontrole (sk. 3.1. att.).
Virsmas sagatavošana nozīmē tās attīrīšanu no organiskās un neorganiskās vielas, piemēram, izmantojot elektroķīmisko attaukošanu. Attīrīšanas pakāpi nosaka turpmāko darbību prasības.
Dizaina aizsargslāņa uzklāšana tiek veikta, izmantojot šādas metodes: manuāla un mehanizēta gravēšana uz kļūdainā (lakas, vaska) slāņa, kserogrāfiju, sietspiedi, ofseta druka, kā arī fotoķīmisko druku.
Instrumentu ražošanā visplašāk izmantotā metode ir fotoķīmiskā druka, kas nodrošina mazus izstrādājumu izmērus un augstu precizitāti. Šajā gadījumā, lai iegūtu noteiktas konfigurācijas aizsargslāni, tiek izmantota fotomaska (detaļas fotokopija palielinātā mērogā uz caurspīdīga materiāla). Kā aizsargslānis tiek izmantoti šķidrie un plēves fotorezisti ar fotosensitivitāti. Šķidrajiem, kurus rūpniecībā izmanto visplašāk, ir nepieciešama kvalitatīva sagataves virsmas tīrīšana. Lai tos uzklātu uz virsmas, tiek izmantota viena no šādām metodēm: iegremdēšana, laistīšana, izsmidzināšana, centrifugēšana, rullīšu velmēšana, izsmidzināšana elektrostatiskā laukā. Metodes izvēle ir atkarīga no ražošanas veida (nepārtraukta uzklāšana vai no atsevišķām sagatavēm); prasības veidotās plēves biezumam un viendabīgumam, kas nosaka raksta izmēru precizitāti un rezista aizsargājošās īpašības.
Rīsi. 3.1. Vispārējā shēma tehnoloģiskais processķīmiskā frēzēšana.
Aizsargraksta fotoķīmiskā druka papildus fotorezista uzklāšanas un žāvēšanas operācijai ietver fotorezista slāņa eksponēšanas caur fotomasku, raksta attīstīšanas un aizsargslāņa iedeguma darbības. Izstrādes laikā noteiktas fotorezista slāņa zonas izšķīst un tiek noņemtas no sagataves virsmas. Atlikušais fotorezista slānis fotomaskas noteikta raksta veidā pēc papildu termiskās apstrādes - iedeguma - kalpo kā aizsargslānis turpmākās darbības laikā. ķīmiskā kodināšana.
Ķīmiskā kodināšanas darbība nosaka produkta galīgo kvalitāti un iznākumu. Kodināšanas process notiek ne tikai perpendikulāri sagataves virsmai, bet arī uz sāniem (zem aizsargslāņa), kas samazina apstrādes precizitāti. Kodinājuma apjomu novērtē, izmantojot kodināšanas koeficientu, kas ir vienāds ar , kur H tr ir kodināšanas dziļums, e ir kodināšanas apjoms. Izšķīdināšanas ātrumu nosaka apstrādājamā metāla īpašības, kodināšanas šķīduma sastāvs, tā temperatūra, šķīduma padeves metode virsmai, apstākļi reakcijas produktu noņemšanai un šķīduma kodināšanas īpašību saglabāšanai. Savlaicīga šķīdināšanas reakcijas pārtraukšana nodrošina noteikto apstrādes precizitāti, kas ir aptuveni 10% no apstrādes (kodināšanas) dziļuma.
Pašlaik plaši tiek izmantoti kodinātāji, kuru pamatā ir sāļi ar amīna oksidētāju, starp kuriem visbiežāk tiek izmantoti hlors, hlora skābekļa savienojumi, dihromāts, sulfāts, nitrāts, ūdeņraža peroksīds un fluors. Varam un tā sakausējumiem, kovaram, tēraudam un citiem sakausējumiem lielākais sadalījums Mēs ieguvām dzelzs hlorīda (FeCl 3) šķīdumus ar koncentrāciju no 28 līdz 40% (pēc svara) un temperatūru diapazonā no (20 - 50) C, kas nodrošina šķīdināšanas ātrumu (20 - 50) µm/min. .
Starp zināmajām kodināšanas metodēm ir sagataves iegremdēšana mierīgā šķīdumā; maisītā šķīdumā; šķīduma izsmidzināšana; šķīduma izsmidzināšana; strūklas kodināšana (horizontāla vai vertikāla). Vislabāko apstrādes precizitāti nodrošina strūklas kodināšana, kas sastāv no tā, ka kodināšanas šķīdums zem spiediena tiek piegādāts caur sprauslām uz sagataves virsmu strūklu veidā.
Detaļu kvalitātes kontrole ietver to virsmas vizuālo pārbaudi un atsevišķu elementu mērījumus.
Ķīmiskais frēzēšanas process ir visizdevīgākais sarežģītu konfigurāciju plakano detaļu ražošanā, kuras dažos gadījumos var izgatavot arī ar mehānisku štancēšanu. Prakse ir izveidojusi, ka, apstrādājot detaļu partijas apjomā līdz 100 tūkstošiem, izdevīgāk ir ķīmiskā frēzēšana, bet virs 100 tūkstošiem štancēšana. Ļoti sarežģītām detaļu konfigurācijām, kad nav iespējams izgatavot zīmogu, tiek izmantota tikai ķīmiskā frēzēšana. Jāņem vērā, ka ķīmiskais frēzēšanas process neļauj ražot detaļas ar asiem vai taisniem leņķiem. Izliekuma rādiuss iekšējais stūris jābūt vismaz pusei no sagataves S biezuma, un ārējais stūris- vairāk nekā 1/3 S, caurumu diametram un detaļu rievu platumam jābūt lielākam par 2 S.
Metode ir atradusi plašu pielietojumu elektronikā, radiotehnikā, elektrotehnikā un citās nozarēs iespiedshēmu plates, integrālās shēmas ražošanā, dažādu plakano detaļu ar sarežģītu konfigurāciju (plakanās atsperes, rastra maskas krāsu televizoru lampām) ražošanā. , maskas ar ķēdes modeļiem, ko izmanto termiskās izsmidzināšanas procesos, režģi skuvekļiem, centrifūgām un citām daļām).
Elektroķīmija glāzē
Elektroķīmiskie metālapstrādes procesi tiek izmantoti visās nozarēs. Ar to palīdzību jūs varat veikt tādas darbības kā urbšana, virpošana, slīpēšana vai pulēšana, sarežģītas konfigurācijas detaļu frēzēšana un pat urbumu noņemšana. Tajā pašā laikā elektroķīmiskās dimensijas apstrādes procesu būtība ir metāla anodiskā šķīdināšana elektrolīzes laikā ar regulāru radīto atkritumu aizvākšanu. Un tāpēc - un tas ir visvērtīgākais - praktiski nav grūti griežamu metālu elektroķīmiskiem "griešanas" procesiem.
Visas šīs elektroķīmiskās apstrādes procesu priekšrocības var veiksmīgi izmantot mājas apstākļos daudzu interesantu un noderīgu darbu veikšanai. Piemēram, ar to palīdzību no skuvekļa asmens 20-30 minūtēs var izgriezt elastīgu plāksni, plānā metāla loksnē izgriezt sarežģītas formas caurumu un uz apaļa stieņa izgriezt spirālveida rievu (1. att.). ). Lai veiktu visu šo darbu, pietiek ar maiņstrāvas taisngriezi, kas rada 6-10 voltu izejas spriegumu, vai 6 voltu taisngriezi mikromotoriem vai, visbeidzot, 2-3 bateriju komplektu lukturim. Stiepļu, metāla, līmes un citu palīgmateriālu gabalus var atrast jebkurā mājas darbnīcā.
Frēzēšana.
Ja kādā sagatavē ir jāizveido sarežģītas konfigurācijas padziļinājums - piemēram, jāizgriež dzīvokļa numurs (2. att.) -, tad, lai to izdarītu, ir jāņem vatmana papīra lapa un uz tās jāuzzīmē dabiska izmēra. padziļinājuma kontūru, kuru vēlaties iegūt. Pēc tam izmantojiet skuvekļa asmeni vai šķēres, lai nogrieztu un noņemtu uzzīmēto kontūru, un izgrieziet loksni atbilstoši sagataves formai un izmēram. Līmējiet šādā veidā iegūto maskas šablonu (1), izmantojot gumijas līmi vai BF-88 līmi uz sagataves virsmas (2), pievienojiet vadu no taisngrieža pozitīvā pola vai bateriju komplektu pie sagataves un uzklājiet 1 -2 slāņi uz visām tā atlikušajām virsmām bez izolācijas, lakas vai nitro krāsas. Ieteicams lakot vai krāsot pašu maskas veidni. Pēc tam, kad pārklājums ir ļauts nožūt, nolaidiet apstrādājamo priekšmetu glāzē ar koncentrētu galda sāls šķīdumu, uzstādiet katoda plāksni (3), kas izgatavota no jebkura metāla, pretī maskas šablonam un pievienojiet to taisngrieža vai strāvas avota negatīvajam polam.
Tiklīdz strāva tiks ieslēgta, sāksies metāla elektroķīmiskās šķīdināšanas process maskas veidnes kontūrā. Bet pēc kāda laika procesa intensitāte samazināsies, ko var redzēt, samazinoties pie katoda izdalīto burbuļu skaita (3). Tas nozīmē, ka uz apstrādājamās virsmas ir izveidojies izolējošs procesa atkritumu slānis. Lai tos noņemtu un vienlaikus izmērītu padziļinājuma dziļumu, daļa ir jānoņem no stikla un, uzmanoties, lai nesabojātu maskas šablonu, ar nelielu cietu otu notīra no virsmas vaļīgo atkritumu slāni. tiek ārstēts. Pēc tam periodiski noņemot daļu, lai kontrolētu izmērus un izņemtu atkritumus, procesu var turpināt, līdz rakšanas dziļums sasniedz nepieciešamo vērtību. Un, kad apstrāde ir pabeigta, noņemot izolāciju un maskas veidni, daļa ir jānomazgā ar ūdeni un jāieeļļo ar eļļu, lai novērstu koroziju.
Zīmogošana un gravēšana.
Ja plānā metāla loksnē ir nepieciešams izveidot sarežģītas konfigurācijas caurumu, elektroķīmiskās apstrādes principi paliek tādi paši kā frēzēšanai. Vienīgais smalkums ir tāds, ka, lai urbuma malas būtu gludas, maskas veidne (1) ir jāpielīmē pie sagataves no abām pusēm. Lai to izdarītu, uz pusēm pārlocītā papīra loksnē jāizgriež maskas veidnes (1) kontūras un, pielīmējot veidni uz sagataves (2), orientējiet to gar vienu no tās malām (3. att.). Un turklāt, lai paātrinātu apstrādi un nodrošinātu vienmērīgu metāla noņemšanu no abām pusēm, katoda plāksni (3) vēlams saliekt burta “U” formā un ievietot tajā sagatavi.
Lai izgatavotu jebkura profila daļas no lokšņu tērauda, piemēram, no skuvekļa asmens, jebkura profila daļas tiek veiktas nedaudz atšķirīgi. Pašas detaļas profilu (1) izgriež no papīra un pielīmē pie sagataves (2) (4. att.). Pēc tam visa tērauda loksnes pretējā puse tiek pārklāta ar laku, un veidnes pusē tiek uzklāta lakas izolācija, lai tā nepiekristu veidnei. Un tikai vienā vietā uzklātā izolācija jāpieved pie šablona, izmantojot šauru tiltiņu (3) - pretējā gadījumā neizolēto virsmu šķīšana ap šablonu var beigties pirms detaļas kontūras izveidošanās. Lai iegūtu precīzākas detaļas, varat izgriezt divas veidnes, pielīmēt tās uz sagataves abās pusēs un veikt apstrādi U veida katodā. Izmantojot līdzīgas metodes, uz metāla var izgatavot dažādus uzrakstus, gan izliektus, gan “presētus”.
Vītņošana un spirālveida rievošana.
Viena frēzēšanas procesa variācija ir spirālveida rievu un vītņu elektroķīmiskā griešana. Šī metode var būt noderīga, lai mājās izgatavotu, piemēram, koka skrūves vai vītņurbjus. Griežot vītni uz skrūves (5. att.), kā maskas veidni (1), jums jāņem tieva gumijas aukla ar kvadrātveida sekciju 1x1 milimetrs, uztiniet to spirālē ar spriegojumu uz cilindriskas sagataves (2 ) un nostipriniet tā galus ar vītnēm (3). Un tad tās sagataves virsmas, kas nav pakļautas kodināšanai, tiek izolētas ar laku. Elektroķīmiskās apstrādes rezultātā starp sagataves gumijas pagriezieniem veidojas spirālveida vītnes dobums. Tagad jums ir nepieciešams uzasināt vai, precīzāk, padarīt konisku to sagataves galu, kas kalpos kā skrūves gals, kas iekļūst kokā. Lai to izdarītu, jums ir jāizņem sagatave no vannas, jānoņem no tā gumija un jāizžāvē. Un pēc tam, nolakojot tā virsmu tā, lai tikai pirmie 2-3 pavedieni paliktu atvērti, sagatave tiek atgriezta vannā un elektroķīmiskā apstrāde tiek turpināta vēl kādu laiku.
Lai mājās izgatavotu vītņurbi kā maskas veidni (1), jāņem trīs tāda paša šķērsgriezuma gumijas auklas un jāuztin tās uz termiski apstrādātas cilindriskas sagataves (2), bet divās piegājienos (6. att.). ). Pēc tam neapstrādājamās sagataves virsmas un uzticamības labad ir jānolako gumijas auklas un, nolaižot detaļu stikla vannā, elektroķīmiski frēzējot urbja rievas vajadzīgajā dziļumā. Tagad šīs rievas ir jāpaplašina, lai izveidotu tā saukto urbja “aizmuguri” (3). Lai to izdarītu, no katras gumijas izolācijas sloksnes tiek noņemti divi no trim vadiem, un kādu laiku turpinās elektroķīmiskā frēzēšana. Pēc tam, noņemot atlikušo izolāciju un uzasinot vadu, jūs iegūsit lielisku griežamo urbi.
Elektroķīmiskā dimensiju apstrāde balstās uz apstrādājamā materiāla lokālu anodisku šķīdināšanu elektrolīta šķīdumā ar intensīvu elektrolīta kustību starp elektrodiem.
Metālu un sakausējumu apstrādājamība ar elektroķīmisko metodi ir atkarīga no to ķīmiskais sastāvs un nav no tiem atkarīgs mehāniskās īpašības un strukturālo stāvokli. Metodes priekšrocības ietver augstas kvalitātes virsmas, vienlaikus palielinot apstrādes produktivitāti, nav termiskās ietekmes uz detaļu un instrumenta elektroda nodilumu. Sakarā ar to elektroķīmiskās apstrādes laikā neveidojas izmainītas struktūras slānis un tiek novērsta apdegumu, plaisu, paliekošo spriegumu u.c. veidošanās uz virsmas.
Piemērošanas iespējamība
Elektroķīmiskās apstrādes izmantošana izrādās ļoti efektīva un ekonomiski iespējama šādos galvenajos gadījumos:
- detaļu apstrādei, kas izgatavotas no īpaši cietiem, trausliem vai viskoziem materiāliem (karstumizturīgiem, cietajiem un titāna sakausējumiem, nerūsējošajiem un rūdītajiem tēraudiem);
- strukturāli sarežģītu vienību un detaļu (asmeņu) apstrādei gāzes turbīnas, zīmogi, veidnes, veidnes, iekšējie kanāli un dobumi utt.) pat no materiāliem, kurus var griezt;
- aizstāt īpaši darbietilpīgas (arī manuālas) darbības (atskurbšana, malu noapaļošana u.c.);
- iegūt kvalitatīvu, tai skaitā pulētu virsmu bez virsmas slāņa defektiem.
Zināmos elektroķīmiskās apstrādes veidus ieteicams klasificēt pēc diviem noteicošajiem raksturlielumiem - paša metāla iznīcināšanas procesa mehānisma un izņemšanas no metāla. darba zona reakcijas produkti. Pamatojoties uz to, mēs varam nosaukt trīs galvenos virzienus, kuros notiek izstrāde un ieviešana: elektroķīmiskās metodes apstrāde: elektroķīmiski hidrauliskā (anodhidrauliskā) apstrāde, elektroķīmiski mehāniskā apstrāde un kombinētās apstrādes metodes.
Elektroķīmiski hidrauliskā apstrāde
Elektroķīmiskā-hidrauliskā apstrāde (ko sauc arī par elektroķīmisko apstrādi plūsmas elektrolītā) balstās uz metāla anodisku šķīdināšanu un reakcijas produktu izvadīšanu no darba zonas ar elektrolīta plūsmu. Šajā gadījumā elektrolīta plūsmas ātrums starpelektrodu spraugā tiek uzturēts 5-50 m/sek (izmantojot sūkni, kas nodrošina spiedienu 5-20 kgf/cm2, vai katoda instrumenta rotācijas dēļ, nepārtraukti samitrināts ar elektrolītu). Darba spriegums tiek uzturēts 5-24 V robežās (atkarībā no materiāla un tehnoloģiskās darbības), atstarpe starp elektrodiem ir no 0,01 līdz 0,5 mm; Atstarpes lielumu regulē automātiskās izsekošanas sistēmas. Nerūsējošais tērauds, misiņš un grafīts (pēdējais, apstrādājot ar maiņstrāvas vai impulsa spriegumu) tiek izmantoti kā materiāli instrumentu elektrodu ražošanai.
Šīs procesu grupas energointensitāte ir atkarīga no apstrādājamā materiāla ķīmiskā sastāva un pašreizējās efektivitātes. Lielākajai daļai tehnoloģisko darbību tas ir 10-15 kW-stunda/kg. Pašlaik visizplatītākie elektroķīmiski-hidrauliskās apstrādes veidi ir:
Kopēšanas un sašūšanas darbības tiek veiktas katoda instrumenta translācijas kustības laikā, kura forma vienlaikus tiek kopēta uz izstrādājuma pa visu virsmu (5. att.).
Šīs darbības tiek izmantotas turbīnu lāpstiņu, kalšanas presformu uc ražošanā. Pie metāla noņemšanas ātruma 0,1-0,5 mm/min tiek sasniegta virsmas tīrība 6-7; palielinot apstrādes ātrumu līdz 1-2 mm/min, virsmas tīrība palielinās līdz 8-9. Augstākā produktivitāte, kas iegūta, apstrādājot dobumus uz mašīnas modeļa MA-4423, ir 15 000 mm3/min pie 5000 A strāvas. Instrumenta padeves ātrums metāla noņemšanas virzienā ir 0,3-1,5 mm/min, apstrādājot presformas, veidnes un asmeņus, un 5-6 mm/min, šujot caurumus. Virsmas tīrība 6-9; apstrādes precizitāte 0,1-0,3 mm. Apstrāde tiek veikta plkst minimālās atstarpes(0,1-0,15 mm); lielākās spraugas (5-6 mm) - vienlaikus apstrādājot lielas virsmas.
Rīsi. 5. Shēma urbuma izvilkšanai ar elektroķīmisko metodi
Rīsi. 6. Rotācijas apstrāde diska rīks
Apstrāde ar rotējošu disku instrumentu (6. att.), kas ļauj profilēt, plakanu un apaļu ārējo slīpēšanu ar neabrazīvu instrumentu, lai iegūtu virsmas apdari 7-9 ar ražīgumu uz nerūsējošajiem tēraudiem līdz 150-200 mm3 /min no darba laukuma 1 cm2 un 60-80 mm3/min cietajiem sakausējumiem, ko izmanto karbīda vītņu presformu profila iegūšanai, formas griezējiem, rievrullīšiem, ārējo rievu veidošanai, šauru spraugu griešanai, sagatavju griešanai ( griezuma platums 1,5-2,5 mm; virsmas apdare 6-7) , kā arī apstrādei pastāvīgie magnēti. Apstrāde tiek veikta ar atstarpēm 0,01-0,1 mm; apstrādes precizitāte 0,01-0,05 mm, virsmas tīrība 6-9. Padeves ātrums atkarībā no apstrādes dziļuma svārstās no 1 līdz 40 mm/min, spriegums 6-10 V. Apstrādājot karbīdu, tiek izmantota maiņstrāva vai impulsa strāva.
Rīsi. 7. Elektroķīmiskās atstarpju noņemšanas shēma: 1 - instruments; 2 - izolācijas uzmava; 3-tukš (anods); 4 - noņemams urbums
Stiepļu komplekso kontūru griešana izstrādājumiem no rūdīta, nerūsējošā tērauda un citiem grūti griežamiem materiāliem, izmantojot kopētāju, ļauj izgatavot zīmogu matricas, veidnes, caurejas un aklās rievas. Apstrādes produktivitāte ir līdz 40 mm2/min ar virsmas apdari 8 - 9. Apstrādes precizitāte taisnai griešanai ir 0,02 mm, griežot pa kontūru 0,06 mm. Maksimālais biezums grieztu sagatavi 20 mm (dotie dati iegūti uz mašīnas MA-4429).
Burbu noņemšana no zobratiem (7. att.), hidrauliskās iekārtas detaļām, mazajām radioiekārtām u.c.
Rievu izgatavošana speciālos izstrādājumos.
Formēta apgriezienu ķermeņu apstrāde gan izstrādājuma galā, gan ārpusē, gan iekšpusē. Apstrādes precizitāte, izmantojot formas katodu, ir 0,05-0,1 mm.
Elektroķīmiski mehāniskā apstrāde
Elektroķīmiskās-mehāniskās apstrādes pamatā ir metāla anodiskā šķīdināšana un reakcijas produktu noņemšana no apstrādātās virsmas un no darba zonas, izmantojot abrazīvu un elektrolīta plūsmu. Šis apstrādes veids ietver elektroķīmisko slīpēšanu (elektroabrazīvā vai elektrodimanta apstrāde), elektroķīmiskā apstrāde ar neitrālu abrazīvu (slīpēšana, slīpēšana un pulēšana) un anodisku abrazīvu apstrādi. Elektroabrazīvās un elektrodimanta apstrādes laikā metāla noņemšana tiek veikta ne tikai anodiskās šķīdināšanas reakcijas dēļ, bet arī ar abrazīvām vai dimanta graudiņiem.
Produktivitāte cieto sakausējumu elektriskās dimanta slīpēšanas laikā ir 1,5-2 reizes augstāka nekā dimanta slīpēšanas laikā, un dimanta diska nodilums ir 1,5-2 reizes mazāks (strādājot ar diskiem uz bronzas saites Ml, uz saitēm M5, MV1 un MO13E , riteņu nodilums aptuveni tāds pats kā ar dimanta slīpēšanu); Virsmas tīrība ir tāda pati kā ar dimanta slīpēšanu. Elektroķīmiskās slīpēšanas laikā slīpripas piedzīšanai patērētā jauda tiek samazināta vairākas reizes. Tajā pašā laikā strauji pazeminās virsmas slāņa temperatūra, kā rezultātā tiek pilnībā novērsta plaisu un apdegumu parādīšanās. Šo metodi plaši izmanto karbīda instrumentu asināšanai.
Elektroķīmisko apstrādi ar neitrālu abrazīvu izmanto plakanai, cilindriskai un profila slīpēšanai, iekšējo cilindrisko virsmu slīpēšanai, superapdarei. Visos gadījumos šo darbību produktivitāte ir četras līdz astoņas reizes lielāka nekā mehāniskās apstrādes produktivitāte.
Kombinētās apstrādes metodes
Kombinētās apstrādes metodes ietver elektroerozijas ķīmisko un elektroķīmisko - ultraskaņu.
Elektroerozīvās ķīmiskās apstrādes metode ir balstīta uz vienlaicīgu metāla anodiskās šķīdināšanas un erozijas iznīcināšanas procesu norisi un reakcijas produktu izvadīšanu no darba zonas ar elektrolīta plūsmu. Caurduršanas operāciju laikā katoda padeves ātrums sasniedz 50-60 mm/min tēraudam, 20-30 mm/min karstumizturīgiem sakausējumiem un 10 mm/min cietajiem sakausējumiem. Šajā gadījumā katoda instrumenta nodilums nepārsniedz 2,5%; apstrādes precizitāte 0,1-0,4 mm (saskaņā ar eksperimentālajiem datiem).
Šo metodi var izmantot arī apļveida, plakanu un profila slīpēšanai, griežot sagataves no grūti griežamiem materiāliem. Griežot nerūsējošā tērauda sagataves, produktivitāte ir 550-800 mm2/min; instrumentu nodilums sasniedz 4-5%; apstrādes precizitāte 0,1-0,3 mm. Mašīnas šai apstrādes metodei pašlaik nav pieejamas.
Elektroķīmiskās apstrādes metodes pamatā ir metāla iznīcināšana, vienlaikus izšķīdinot anodu un pakļaujot ultraskaņas vibrācijām. Šo metodi izmanto karbīda vilkšanas presformu apstrādei.
Es lasīju par šo interesanto apstrādes metodi. Gribu to realizēt uz CNC mašīnas :)
No grāmatas "Mašīnbūves tehnoloģiskā inženiera rokasgrāmata" (Babichev A.P.):
Elektroķīmisko izmēru apstrāde balstās uz metāla anodiskās (elektroķīmiskās) šķīšanas fenomenu, kad strāva caur elektrolītu, kas tiek piegādāts zem spiediena, nonāk spraugā starp elektrodiem bez tieša kontakta starp instrumentu un apstrādājamo priekšmetu. Tāpēc cits šīs metodes nosaukums ir anodiskā ķīmiskā apstrāde.
Apstrādes procesā instrumenta elektrods ir katods, bet apstrādājamā detaļa ir anods. Elektrods-instruments kustas pakāpeniski ar ātrumu Vn. Elektrolīts tiek ievadīts starpelektrodu spraugā. Intensīva elektrolīta kustība nodrošina stabilu un ļoti produktīvu anoda šķīdināšanas procesa norisi, šķīdināšanas produktu izvadīšanu no darba spraugas un apstrādes procesā radušos siltuma noņemšanu. Kad metāls tiek noņemts no anoda sagataves, tiek piegādāts katoda instruments.
Anoda šķīdināšanas ātrums un apstrādes precizitāte ir augstāka, jo mazāka ir starpelektrodu atstarpe. Taču, spraugai samazinoties, tās regulēšanas process kļūst sarežģītāks, palielinās pretestība elektrolīta sūknēšanai, un var notikt sabrukšana, radot apstrādājamās virsmas bojājumus. Sakarā ar gāzes piepildījuma palielināšanos mazās spraugās, anodiskās šķīdināšanas ātrums samazinās. Vajadzētu izvēlēties
tāds spraugas izmērs, pie kura tiek sasniegts optimālais metāla noņemšanas ātrums un formēšanas precizitāte.
Lai iegūtu augstu ECM tehnoloģisko veiktspēju, elektrolītiem jāatbilst šādām prasībām: pilnīga vai daļēja izslēgšana nevēlamas reakcijas, samazinot sagataves metāla anodiskās šķīdināšanas strāvu tikai apstrādes zonā, izslēdzot neapstrādātu virsmu šķīšanu, t.i. augstu lokalizācijas īpašību klātbūtne, nodrošinot plūsmu visās apstrādājamās sagataves virsmas zonās elektriskā strāva aprēķinātā vērtība.
Visizplatītākie elektrolīti ir neitrāli šķīdumi neorganiskie sāļi nātrija un kālija hlorīds, nitrāti un sulfāti. Šie sāļi ir lēti un nekaitīgi apkalpojošajam personālam. Nātrija hlorīda (galda sāls) NaCl ūdens šķīdums tiek plaši izmantots tā zemo izmaksu un ilgstošas darbības dēļ, ko nodrošina nepārtraukta nātrija hlorīda samazināšana šķīdumā.
ECM iekārtās jābūt filtriem elektrolīta tīrīšanai.
Esmu gandarīts par sasniegto bedrītes apaļumu. Bet piltuves forma nav iepriecinoša.
Tagad es mēģināšu izsūknēt elektrolītu caur medicīnisko adatu.
2008. gada 18. aprīlī grozīja desti