Home CNC Các phương pháp gia công điện hóa

Các phương pháp gia công điện hóa

319
0

1) Mài điện hóa :

Mài điện hoá là dạng đặc biệt của phương pháp gia công điện hoá trong đó đá mài quay (catod) là một đĩa mài hình vành khăn dẫn điện có gắn các hạt kim cương, hoặc carbid silic hoặc cô ranh đông, được dùng để tăng cường sự hoà tan của bề mặt kim loại gia công (anod). Vật liệu dùng cho mài điện hoá là oxít nhôm và kim cươngế Vật liệu kết dính hoặc là kim loại (cho hạt mài kim cương) hoặc là nhựa trộn với các hạt kim loại để tạo thành chất dẫn điện (cho oxít nhôm). Các hạt mài nhô ra từ đá mài tiếp xúc với chi tiết gia công hình thành nên khe hở trong mài điện hoá. Tác dụng cọ xát của những hạt mài của đĩa mài ngăn cản quá trình tự kiềm chế của anod. Dòng dung dịch điện phân đi qua khe hở giữa các hạt mài để thực hiện chức năng của nó.

Những hạt mài có hai nhiệm vụ song hành. Một mặt chúng là những hạt cách điện, và quyết định kích thước của khe hở (0,02-0,08 mm), bảo đảm sự lưu thông của dung dịch điện phân và loại trừ khả năng bị ngắn mạch, mặc khác chúng đẩy ra khỏi dung dịch điện phân lượng vật liệu đã bị bóc đi và lớp còn bám trên vật gia công. Điều rất quan trọng là sự lấy phoi là kết quả của quá trình điện hoá, và tác dụng mài bóng ở đây chưa phải là quyết định.

gcm1

Phương pháp có năng suất cao gấp 2 lần so với phương pháp mài thông thườngế Có hai phương pháp mài bằng điện hóa :

+ Dùng đá mài dẫn điện.

+ Dùng đá mài trung tính (không dẫn điện).

Trong trường hợp thứ nhất người ta dùng đá mài dẫn điện. Năng suất gia công của phương pháp có thể đạt 1000 mm3/phút. Độ chính xác của kích thước gia công đạt cấp 2, còn độ bóng bề mặt gia công đạt cấp 7-8, đôi khi cấp 10-12 (khi lượng dư gia công 0,01-0,05 mm). Ưu điểm của phương pháp : có khả năng mài được bất kỳ kim loại nào, không phụ thuộc vào độ cứng hay độ dẻo và không có phóng điện hồ quang hay tia lửa điện. Nhược điểm của phương pháp : mật độ dòng điện lớn đòi hỏi phải có công suất nguồn điện lớn và tiêu hao chất điện phân lớn. Phương pháp này được dùng để mài rãnh thoát phoi trên các dụng cụ hợp kim cứng và mài nhiều loại chi tiết

 

gcm2

Hình 4.9 là sơ đồ mài điện hoá bằng đá mài trung tính (đá mài không dẫn điện). Chất điện phân chảy qua ống 3 tới bề mặt của chi tiết 2. Đá mài trung tính 1 chỉ có nhiệm vụ tách những hạt nhỏ kim loại tạo ra do phản ứng điện hoá từ bề mặt chi tiếc gia công. Quá trình mài được tiến hành với chế độ sau đây : áp lực riêng của đá ưong khoảng 0,5-5 kG/cm2, mật độ dòng điện 0,5-1,2 a/cm2, tốc độ vòng của đá mài 20-30 m/giây. Độ chính xác của phương pháp đạt cấp 2 và độ bóng bề mặt đạt cấp 8-9. Phương pháp này được dùng chủ yếu để mài mặt ngoài và để mài khuôn lỗ. Phương pháp cũng cổ những ưu, nhược điểm như mài bằng đá dẫn điện, nhưng chi phí đá mài thấp hơn và không đòi hỏi phải có cường độ dòng điện mạnh.

Phương pháp mài bằng điện phân chủ yếu sử dụng để mài sắc hợp kim cứng. Hợp kim cứng là một hỗn hợp không đồng nhất, mà các thành phần có trạng thái khác nhau đối với quá trình điện hoá chất coban hoà tan và cho ra hai electron.

gcm3

Các loại carbid kim loại (WC, TiC) trước tiên hoà tan thành acid kim loại và chỉ sau đó mới hoà tan từ anod.

gcm4

Tốc độ hoà tan của ba thành phần chính này khác nhau. Coban hoà tan mạnh nhất, còn TiC thì hoà tan chậm nhất.

Cần có nguồn điện đặc biệt, vì sự dao động của điện áp và dòng điện ảnh hưởng rất lớn đến quá trình mài. Điện áp và cường độ dòng điện không được vượt quá trị sô” cực đại của điện áp và cường độ dòng điện. Như hình dưới đây cho thấy cần phải thay đổi như thế nào các thông số công nghệ khi tăng bề mặt gia công.

gcm5

gcm6

Đặc điểm chung :

+ Năng suất cao.

+ Các thông số về chất lượng của bề mặt được mài : Độ bóng bề mặt khi mài bằng điện phân rất tốt. Độ nhám có thể đạt tới . Hiện tượng điện hoá đóng vai trò chính yếu. Do đó ưên bề mặt gia công không có những đường gân nằm theo hướng tiến của điện cực gia côngể Các hạt trên bề mặt vẫn còn nguyên. Độ bóng rất ít phụ thuộc vào độ lớn của hạt mài.

+ Các thông số khác của lớp bề mặt giông như ở trường hợp gia công điện hoá. Ớ đây không có tổn hao nhiệt nhiều, cũng không có biến đổi trong cấu trúc tế vi và cũng không thấy có hiện tượng hóa cứng bề mặt cũng như không có ứng suất dư bên trongệ Do không có ứng suất dư, nên điều này rất thuận lợi cho việc gia công hợp kim cứng, có thể ưánh được hiện tượng rạn nứt khi mài.

+ Đá mòn tương đối nhiều, trung bình khoảng 10:15 % thể tích kim loại bị tách ra khỏi vật gia công.

+ Mật độ dòng điện trên mặt gia công thấp và do không cò sự tiếp xúc của kim loại với nhau nên ít bị đốt nóng và đốt cháy.

+ Điện áp thấp.

+ Độ chính xác về hình dáng hoàn toàn phụ thuộc vào độ chính xác của đĩa mài. Thông thường người ta áp chặt vật gia công vào mặt đầu của đĩa, nhờ có bàn toạ độ mà có thể làm chuyển động vật gia công, và bảo đảm độ chính xác gia công là 0,01 mm.

Phạm vi ứng dụng và tính kinh tế .

+ Phương pháp mài bằng điện phân chủ yếu ứng dụng mài sắc các dụng cụ bằng hợp kim cứng, thỉnh thoảng chúng ta thây ứng dụng trong mài mặt đầu, mặt phẳng hoặc mặt bao quanh có vật liệu bằng vật liệu khó cắt gọt. Gần đây người ta đang thử nghiệm thành công việc mài khuôn mặt trụ trong bằng mài điện phân.

+ Năng suất mài bằng điện phân hợp kim cứng cao hơn nhiều lần so với mài thông thường. Hình sau so sánh giữa mài thông thường mài kim cương và mài điện phân về độ bóng bề mặt và năng suất lấy phoi.

gcm7

Hình 4.12 :

Ưu thế rõ rệt của mài bằng điện phân thể hiện trên cả hai phương diện : độ bóng và năng suất

+ Nó cũng có nhược điểm là thiết bị đắt tiền hơn, tuy nhiên nhìn tổng hợp thì ưu điểm vẫn trội hơn. Đây là phương pháp tiên tiến hàng đầu để mài sắc dụng cụ từ hợp kim cứng rẻ nhất và chất lượng cao nhất.

+ Sử dụng trong phương pháp mài khôn điện hóa, mact dù giá thành thiết bị cao nhưng phương pháp gia công này nhanh gấp 5 lần phương pháp mài khôn truyền thông, và được sử dụng chủ yếu trong gia công hoàn tất bề mặt trong của xilanh.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here