13.2. Электрохимическая обработка

При протекании постоянного электрического тока между электродами, которые находятся в ванне с раствором электролита, происходят определенные физико-химические процессы. На одном из них  анодном растворении  основана электрохимическая обработка металлов. Анодное растворение заключается в том, что при прохождении постоянного тока через электролит электрод, соединенный с положительным полюсом источника тока (анод), растворяется. При этом металл анода (заготовки) на поверхности переходит в ионное состояние и выносится электролитом из рабочей зоны.

Электролитическое полирование

Н а поверхности детали 2, установленной в ванне 1 с электролитом 4 (рис. 92) на аноде, при прохождении тока образуется защитная пленка, предохраняющая впадины микронеровностей от его воздействия. Эта пленка не препятствует растворению микровыступов 5, 6 вследствие того, что на них действует более плотный поток электронов и поверхность детали сглаживается. Шероховатость обработанной поверхности в производственных условиях R_a 0,8…0,1, но при обработке предварительно шлифованных поверхностей  0,05…0,012. Электролитическое полирование используется для окончательной обработки сложных по конфигурации деталей (лопатки турбин, клапаны для подачи горючего, режущие и измерительные инструменты и др.).

Полированию подвергают заготовки из черных и цветных сплавов. Его применяют для доводки поверхностей режущих мерительных инструментов, получения поверхностей под гальванические покрытия.

Эта обработка благоприятно влияет на коррозионную стойкость, усталостную прочность и предел выносливости металла, так как в поверхностном слое не только не нарушается исходная структура, но и удаляется ослабленный при предварительной обработке слой.

Электрохимическая размерная обработка

Электрохимическую размерную обработку выполняют в струе электролита (растворы солей NaCl, NaNO₃ и Na₂SO₄), прокачиваемого под давлением через межэлектродный промежуток, образуемый обрабатываемой заготовкой-анодом 2 и инструментом-катодом 1 (рис. 93).

Струя электролита, непрерывно подаваемого в межэлектродный промежуток, растворяет образующиеся на заготовке-аноде соли и удаляет их из зоны обработки. При этом способе одновременно обрабатывается вся поверхность заготовки, находящаяся под активным воздействием катода, что обеспечивает высокую производительность процесса. Участки заготовки, не требующие обработки, закрывают изолятором. Инструменту придают форму, обратную форме обрабатываемой поверхности. Формообразование поверхности происходит по методу копирования.

И мпульсное рабочее напряжение способствует повышению точности обработанной поверхности заготовки, которая повышается при уменьшении рабочего зазора между заготовкой и инструментом. Способ рекомендуют для обработки заготовок из высокопрочных сплавов карбидных и труднообрабатываемых материалов. Отсутствие давления инструмента на заготовку позволяет обрабатывать нежесткие тонкостенные детали с высокими точностью и качеством обработанной поверхности.

Электрохимической обработкой можно прошивать отверстия, получать поверхности сложной конфигурации, например, турбинные лопатки, полости штампов, «фрезеровать» детали из труднодеформируемых материалов с помощью металлического диска-катода 1 (рис.93, а), проводить электроабразивное шлифование электроабразивным кругом, состоящим из абразивных зерен 3 и электропроводного наполнителя 4 (рис. 93, б).

По сравнению с обычным шлифованием этот процесс обеспечивает более высокую производительность, шероховатость поверхности 0,02…0,05, меньший износ шлифовального круга и не влечет за собой появления микротрещин в поверхностном слое.