了解电化学加工 (ECM):精确的金属去除工艺
电化学加工 (ECM) 是一种金属加工工艺,涉及通过电化学腐蚀从工件上去除材料。该过程是通过将高电流电荷从带正电的工件通过电解质溶液传递到带负电的“切削工具”来实现的。这会导致工件中的分子以模仿切削工具形状的轮廓移动到电解质中。以这种方式,在与切削刀具形状相同的工件中进行“切削”。尽管仅限于在导电材料上使用,但电化学加工具有多种优点,包括切割复杂的内部轮廓以及最小化向工件传递的应力。
电化学加工的潜在用途早在 20 世纪 30 年代就已成为人们关注和实验的主题,并自 1959 年起已成为商业现实。支撑该工艺的原理与电镀电解相同。然而,在 ECM 应用中,该过程是相反的。材料从工件上去除,而不是沉积到工件上。这是通过将特殊形状的阴极放置在靠近但不接触工件的位置来实现的。加压电解质溶液被泵入两者之间,并充当从工件传递到阴极的高电流电荷的导体。
该电流使工件在分子水平上腐蚀,形成遵循阴极形状的切口。这意味着阴极有效地成为工艺切削工具。从工件上脱落的材料被电解液带走,从而使切削刀具在加工过程中受到的磨损非常小。加工过程中工件与切削刀具之间的间隙保持在 0.003 至 0.03 英寸(0.08 毫米至 0.8 毫米)之间。
切削刀具和工件之间缺乏物理接触是电化学加工方法的最大优点之一,因为在加工过程中没有应力或热量传递到工件。还可以加工非常硬的材料,而无需支付昂贵的超硬刀具的相关成本。因此,电化学加工是生产非常坚硬的精密零件(例如涡轮叶片)的合适方法。还可以使用该程序加工各种复杂的内部和外部轮廓。 ECM 技术的唯一真正缺点是初始安装成本较高以及电解质溶液对工具和工件造成的腐蚀风险。
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