现代电化学技术 -第六章电加工.ppt

然后解决电池 弄出里面黑色碳棒 然后调制饱和食盐水 弄好是这样的，我今天就简单的刻个环节，你可以自己设计图案 然后正极接铁钉，负极接电池里的棍棍 插上，表怕，我的5V电不死人 电解时会产生刺鼻气味，请注意通风 弄下来 撕掉胶带 擦洗干净 由于电解加工对难加工材料可以以柔克刚，对形状复杂的零件可以一次成型，已经成为许多产品某些工序不可取代的工艺，随着该技术的日臻完善，其重要性不可同日而语。电解加工精度和自动化程度目前作为电解加工行业的攻关项目不断取得突破，在设备、工艺、控制技术、机理研究等方面逐渐形成了电解加工行业的特色。 电解加工的发展趋势 郑州轻工业学院 材料与化学工程学院 Zhengzhou University of Light Industry 第六讲 电解加工 Electrochemical MachiningECM 5.1概述 5.1.1.电解加工原理和特点 1.电解加工 利用金属在电解液中产生阳极溶解的原理，去除工件材料的特种加工。 电解加工起源于20世纪50年代苏联科学家进行的“以金属局部高速溶解为基础的电化学加工”的实验研究。 我国最早开展电解加工时称电解加工为“电液压加工”。顾名思义，这是一种在高压力、高流速条件下进行的电化学过程。。 电解加工处理的是导体材料。 基于电解原理，是一种非接触加工。 加工时，工件接电源的正极，工具接电源的负极，在阳极和阴极之间有流动的电解质溶液，侵蚀掉的金属材料以金属氢氧化物的形式通过溶液的流动去除。 电解加工应用广泛，例如汽车、理疗器械、航天飞机以及其他的金属加工行业等等。 为了进一步拓展电解加工的应用，发展了PECM，可以对工件进行更精确的3D加工。 ECM设备模块化。 例：在NaCl水溶液中电解加工铁基合金 水(H2O) NaCl 解离 阳极反应时的电极电位E 负的氯离子被阳极吸引 负的氢氧根离子被阳极吸引 正的二价或三价铁离子溶解进入电解液中 生成沉淀而离开反应系统，沉淀为墨绿色的絮状物 逐渐氧化为 的黄褐色沉淀(铁锈) Fe2+ 阴极反应时的电极电位E 正的氢离子被吸引到阴极表面 正的钠离子被吸引到阴极表面 在电解液不流动或者流速很小的一般电化学过程中，电流密度很小，约几安每平方米，而电解加工的电流密度必须达到几十安每平方厘米，才能完成有一定效率的成型加工。 与一般电化学过程的区别在于电解液的高速流动使电化学过程极大的强化。 只有当极间距小于0.05mm~1mm，在高速流动（流速大于5m/s）的电解液中，电流密度才会随间隙的减小显著增加，或者说溶解速度才会显著增大，并且呈一定的对应关系，间隙小的地方工件阳极溶解的快，间隙大的地方溶解得慢，在一定的外电源电压下，随着电极的不断送进，才有可能使阴极的形状“复制”到工件上。 电解加工成型原理示意图 无论是copy电解加工还是数控展成电解加工，都必须保证一定的电解液压力，一般要求达到0.5MPa~2.5MPa，则相应的电解液流速为5m/s~50m/s，电流密度为10A/cm2，槽压为5V~20V，加工间隙保持在0.05mm~1.0 mm之间。提供上述加工参数加工参数的基本硬件条件是机床、电源、电解液系统 电解加工装置原理图 电解加工的基础是阳极溶解。发生在阳极和阴极间隙很小，而间隙中电流密度很大，电解液流速很高。 直 流 电 源 2.电解加工的特点 （1）生产率高 约为电火花加工的5倍~10倍，在一定条件下比切削加工的生产率还高，如复杂型孔、型面和型腔一次成型，且加工生产率与加工精度和表面粗糙度没有制约关系，这样就有可能创造条件使上述三项工艺指标同时得到提高。 （2）加工范围广 不受金属材料本身硬度、强度和韧性的限制，加工薄壁、弹性等零件效果显著 （3）表面质量好 因为无切削力，不会产生残余应力；因为是常温下电化学溶解，不会产生表面变质层，没有显微裂纹，没有冷作硬化层；没有飞边毛刺，表面粗糙度好，一般可达到Ra1.25μm~0.08μm。 （4）工具阴极理论上不消耗 电解加工的主要缺点表现在： （1）加工精度和加工稳定性还不够高 比如打孔或者套料加工，可保证加工偏差在±0.05mm~±0.025mm范围内；加工三维型面和型腔，保持在0.10mm以内的偏差就有较大困难。 （2）附属设备多，占地面积较大 （3）机床需有足够的刚性和防腐蚀性 （4）成本较高，不适宜于单间小批量生产。 5.2电解加工的应用 5.2.1.电解液 1.电解液的作用 电解液是电解池的基本组成部分，是产生电解加工阳极溶解的载体。其主要作用如下： (1)与工件阳极及工具阴极组成进行电化学反应的电极体系，实现所要求的电解加工过程，同时也是电解池中传送电流的介质 (2)排除电解产物，控制极化，使阳极溶解能正常连续进行。 (3)带