7.2.3. Електрохімічні методи обробки

Електрохімічні методи обробки ґрунтуються на анодно­му розчиненні заготовки в електроліті під дією постійного електричного струму. Іони металу заготовки та іони електролі­ту вступають в електрохімічну реакцію, утворюючи на поверх­ні заготовки — аноді — хімічні сполуки (оксиди, гідроксиди та ін.) у вигляді плівки, яка відтак переходить у розчин або усува-

ється механічно. Продуктивність обробки залежить від власти­востей матеріалу заготовки та електроліту, його температури, густини електричного струму тощо. Склад електроліту й ре­жим обробки добирають так, щоб руйнування плівки відбува­лось, в першу чергу, на поверхневих мікровиступах.

Найпоширенішими методами електрохімічної обробки є елек­трохімічне полірування й електрохімічна розмірна обробка.

7.2.3.1. Електрохімічне полірування

Електрохімічне полірування відбувається у ванні 2 (рис. 7.2.3), де електролітом 5 є розчин кислоти або лугу залежно від властивостей матеріалу заготовки /, який розчиняється в пер­шу чергу на мікровиступах 8 оброблюваної поверхні, оскільки на них густина струму найбільша. У заглибинах залишається незруйнована плівка 7, яка гальмує розчинення металу. Протя­гом короткого часу мікровиступи поступово зникають, рельєф поверхні згладжується й набуває металевого блиску. Водночас з поверхні усувається дефектний шар, внаслідок чого підвищу­ється втомна міцність і корозійна тривкість виробу.

Електрохімічно полірують чорні та кольорові метали перед нанесенням на них гальванопокрить. Метод застосовують для фінішної обробки різальних інструментів, щоб надати декора­тивного вигляду поверхні особливо тоді, коли її конфігурація складна.

7.2.3.2. ЕЛЕКТРОХІМІЧНА РОЗМІРНА ОБРОБКА

Електрохімічна розмірна обробка (рис. 7.2.4) передбачає примусову циркуляцію електроліта І під тиском в міжелектрод­ному проміжку між заготовкою 2 (анодом) та інструментом 4 (катодом). Завдяки циркуляції з поверхні заготовки активно

Рис. 7.2.4. Схема електро­хімічної розмірної обробки: 1 — електроліт; 2 — заготовка; З — від насоса; 4 — інструмеит-електрод; 5 — до насоса; 1), — рух подачі

усуваються продукти осаду. Проміжок між електродами в ме­жах 0,3...0,5 мм [3, сі 15] підтримується сталим завдяки систе­мі автоматичного регулювання. Якість отриманої поверхні та швидкість зняття припуску високі. Оброблена поверхня є дзеркальним відображенням поверхні інструмента, який прак­тично не спрацьовується. Матеріал інструмента повинен мати високу електропровідність і корозійну тривкість. Для його ви­готовлення застосовують мідь, сплави міді, нержавкі сталі й титанові сплави.

Електрохімічну розмірну обробку застосовують, щоб виго­товляти деталі складної форми (штампи, лопатки турбін), обро­бляти деталі малої жорсткості, прошивати отвори у заготовках, виготовлених з високоміцних і важкооброблюваних різанням сплавів.

7.2.4. Ультразвукова обробка

Ультразвукову обробку використовують для скерованого відокремлення з оброблюваної поверхні заготовки дрібних час­тинок матеріалу за допомогою завислих у суспензії вільних абразивних зерен, які приводяться в рух інструментом, що ко­ливається з ультразвуковою частотою (16...30 кГц). Ультразву­кову обробку можна розглядати як різновид механічної.

Ультразвукова обробка ґрунтується на фізичному явищі магнітострикції, тобто на здатності феромагнітних матеріалів змінювати розміри під дією магнітного поля і відновлювати свої розміри до попередніх в момент зняття цього поля.

Оброблювану заготовку 8 (рис. 7.2.5) поміщають у ванну 1, наповнену суспензією 4, що складається з води й абразивних зерен (карбіду бору, карбіду кремнію, рідше з алмазу).

Твердість абразивного зерна повинна перевищувати твердість оброблюваного матеріалу. Сталевий інструмент 2 середньої твер-

дості, що має профіль оброблюваної порожнини, підводять до заготовки 8. Він отримує коливання від осердя 6, виготовленого з феромагнітного матеріалу. На осердя через обмотку 7 накла­дають змінне магнітне поле, створюване генератором струму ультразвукової частоти. Механічна частота коливання осердя дорівнює частоті електричного струму в обмотці. Інструмент з'єднаний з осердям через хвилевід 5 зі змінним поперечним перерізом, який збільшує амплітуду коливань до 10...60 мкм. Проміжок між торцем інструмента й оброблюваною поверхнею автоматично підтримується в межах 0,05...0,08 мм. У цьому проміжку і циркулює суспензія. Торець інструмента завдає уда­рів по абразивних зернах, що лежать на оброблюваній поверхні, внаслідок чого абразивні зерна заглиблюються в оброблюваний матеріал й відколюють його частинки. Збільшуючи зернистість абразиву, підвищують продуктивність обробки, але погіршують точність і якість обробленої поверхні.

Ультразвукова обробка застосовується для прошивання отво­рів, пазів тощо в заготовках з крихких і твердих матеріалів (твердих сплавів, феритів, кераміки, скла, дорогих матеріалів та ін).