- •Техническая физика: электрофизические и электрохимические методы обработки материалов
- •Часть 1
- •Оглавление
- •Введение
- •Электроэрозионная обработка
- •Технологические схемы ээо
- •Теория процесса ээо
- •Основные технологические параметры процесса Точность
- •Качество поверхности
- •Поверхностный слой при ээо
- •Производительность процесса ээо
- •Конструкция, расчет и изготовление электрода-инструмента.
- •Материалы для рабочей части э-и.
- •Конструкция э-и.
- •Изготовление э-и.
- •Расчет рабочей части э-и
- •Электроэрозионное оборудование
- •Генераторы импульсов электрических разрядов
- •Классификация электроэрозионных станков
- •Размещение оборудования и организация участков
- •Техника безопасности.
- •Электрохимическая обработка
- •Основные зависимости процесса эхо.
- •Пассивация поверхности
- •Выбор электролитов
- •Копирование электрода-инструмента на заготовку
- •Технологические показатели эхо. Точность обработки
- •Качество поверхности
- •Физические и механические свойства поверхности
- •Производительность эхо
- •Основные схемы и технологические возможности процесса эхо.
- •Материалы для э-и
- •Диэлектрические материалы
- •Оборудование для эхо
- •Литература
Техника безопасности.
При работе на электроэрозионных станках необходимо соблюдать все требования, предъявляемые к металлорежущим станкам. Однако есть и некоторые особенности. При плохой вентиляции аэрозоли и газообразные продукты разложения рабочей жидкости, выделяющиеся в процессе работы станков, оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека. Все станки и участок в целом должны иметь вытяжную и приточную вентиляцию. При обработке некоторых металлов (свинец, цинк), пылевидные частицы которых могут быть причиной серьезных заболеваний, следует принимать дополнительные меры предосторожности – надевать перчатки, респираторы, очки.
Наибольшую опасность при обслуживании электроэрозионных станков представляют поражение током и возгорание рабочей жидкости, приводящее к ожогам и пожару. Во избежание возникновения этих событий в конструкции станков предусмотрены различные защитные устройства.
Электрохимическая обработка
Известно, что если в раствор электролита опустить две металлические пластинки и соединить их с источником постоянного тока, то пластинка, подключенная к положительному полюсу, начинает растворяться. Это явление успешно использовалось в гальванотехнике для нанесения различных покрытий – хромирование, никелирование, лужение.
Размерная электрохимическая обработка – это процесс получения из заготовки детали требуемой формы за счет анодного растворения материала. Физический смысл процесса анодного растворения заключается в том, что при прохождении электрического тока через электролит металл заготовки, подключенный к положительному полюсу источника тока, переводится в ионное состояние и начинает растворяться в электролите.
Удаление материала при размерной электрохимической обработке происходит под действием электрического тока в среде электролита без непосредственного контакта между инструментом и заготовкой.
Под действием электрического тока в электролите материал анода растворяется и в виде продуктов обработки выносится из промежутка потоком электролита. В результате реакций образуются газообразные продукты, которые удаляются в атмосферу. При этом катод (инструмент) не изнашивается, что является одной из положительных особенностей электрохимической обработки.
Рассмотрим соль NaCl (рис.19):
Рис.19. Ионы соли NaCl.
При растворении в воде молекулы солей распадаются на положительные ионы (катионы) и отрицательные оны (анионы). Молекулы воды поляризуются и занимают положение в виде сферы вокруг центрального иона.
Если ионы погружены в электролит, то на их поверхности протекает обратимая реакция
где n – валентность металла,
Men+ - ион в растворе,
e – электрон.
На поверхности металла возникает положительный заряд, и к нему притягиваются отрицательно заряженные ионы из раствора (рис.20). Из-за этого на электродах возникают скачки потенциала.
Рис. 20. Положительно заряженная поверхность
Д
ля
протекания процесса электрохимической
обработки необходимо приложить внешнее
напряжение > φА-φК, где φА
– скачок напряжение на аноде, φК
- скачок напряжение на катоде.
При подключении электродов к источнику напряжения ионы начинают двигаться в электрическом поле через МЭП от электрода к электроду.
На аноде металл переходит в нерастворимый гидроксид:
Это и есть металл, удаленный с анода.
На катоде в этот момент происходит выделение молекулярного водорода:
И одновременно образуется молекулярный кислород:
Таким образом, в результате реакций выделяются газ водород на катоде, гидроксид металла и газ кислород на аноде.
