42. Электрохимическая обработка, область применения.

Электрохимическая обработка (ЭХО) — способ обработки электропроводящих материалов, заключающийся в изменении формы, размеров и (или) шероховатости поверхности заготовки вследствие анодного растворения её материала в электролите под действием электрического тока.

Поверхностная электрохимическая обработка заключается в том, что под действием электрического тока в электролите происходит растворение материала анода (анодное растворение), причем быстрее всего растворяются выступающие части поверхности, что приводит к ее выравниванию. При этом материал снимается со всей поверхности, в отличие от механического полирования, где снимаются только выступающие части. Скорость анодного растворения зависит от расстояния между электродами: чем расстояние меньше, тем интенсивнее растворяется анод. Поэтому при идентичных по форме электродах выступы поверхности анода растворяются быстрее, чем углубления. Этот принцип лежит в основе таких технологических операций, как полирование, травление, очистка. Электролитическое полирование позволяет получить поверхности малой шероховатости. Отличием от механического полирования является отсутствие изменений в структуре обрабатываемого материала.

Электрохимическая обработка металлических изделий в протоке электролита применяется для обработки внутренней поверхности каналов труб: удаление припуска по диаметру канала или формирование пазов, в том числе удаление накапившегося слоя.  В электронике различные способы электрохимической обработки применяют для полирования зеркал оптических квантовых генераторов, полирования и разрезания тонких металлических лент, уменьшения толщины дефектного слоя полупроводниковых пластин, контурного удаления слоя металла с поверхности диэлектрика (например, при изготовлении печатных плат), обработки деталей из сверхтвердых или хрупких материалов, полировки тонкостенных волноводов, изготовления специальной технологической оснастки (штампов, пресс-форм, литейных форм).

43. Ультразвуковая обработка, область применения.

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОБРАБОТКА это воздействие ультразвука на вещества в технологических процессах. Для У. о. применяют технологические аппараты с электроакустическими излучателями либо аппараты в виде свистков и сирен. Основной элемент излучателя — электроакустический преобразователь (магнитострикционный или пьезоэлектрический) — соединён с согласующим устройством, которое осуществляет передачу акустической энергии от преобразователя в обрабатываемую среду, а также создаёт заданные техническими условиями размеры излучающей поверхности и интенсивность ультразвукового поля. В качестве согласующих устройств используют, как правило, волноводные концентраторы акустические — расширяющиеся (обычно при У. о. жидкостей) или сужающиеся (обычно при У. о. твёрдых веществ), резонансные (настроенные на определённую частоту) или нерезонансные пластины. Согласующее устройство, кроме того, может одновременно выполнять функции режущего или какого-либо др. инструмента (например, при сверлении, сварке, пайке). Иногда применяют преобразователи, работающие без согласующего устройства (например, кольцевые преобразователи, встроенные в трубопровод).

У. о. твёрдых веществ используется в основном для сварки металлов, пластмасс и синтетических тканей ,при резании металлов, стекла, керамики, алмаза и т.п. (например, сверлении, точении, гравировании), а также при обработке металлов давлением (волочении, штамповке, прессовании и др.).

Резание на ультразвуковых станках обеспечивает высокую точность, позволяет получать не только прямые круглые отверстия, но и вырезы сложных сечений, криволинейные каналы. Ультразвук, подведённый к инструменту обычного металлорежущего станка (например, сверлу, резцу), интенсифицирует обработку и улучшает дробление стружки (см. Вибрационное резание). При обработке металлов давлением ультразвуковые колебания улучшают условия деформирования и снижают необходимые усилия. При ультразвуковом поверхностном упрочнении повышаются микротвёрдость и износостойкость, снижается шероховатость поверхности. Во всех этих процессах ультразвук обычно подводят с помощью волноводного концентратора к рабочим органам машин (например, к сверлу, валкам прокатного стана, штампу пресса, фильере). У. о. ускоряет многие массообменные процессы (растворение, экстрагирование, пропитку пористых тел и т.п.), ход которых ограничивается скоростью диффузии. Действие высоких температур внутри кавитационных пузырьков, уменьшение толщины пограничного слоя и его турбулизация интенсифицируют также протекающие совместно химические и массообменные процессы (например, хемосорбцию).

У. о. в газах (газов) вызывает коагуляцию аэрозолей и пыли (укрупнение и осаждение взвешенных в газах мелких частиц) и применяется, например, в акустическом пылеуловителе.