Поверхностная электрохимическая обработка.

Практическое использование электрохимическихметодов началось с 30-х гг. 19 в. (гальваностегия и гальванопластика, см. Гальванотехника). Первый патентна электролитическое полирование был выдан в 1910 Е. И. Шпитальскому (См. Шпитальский). Суть методасостоит в том, что под действием электрического тока в электролите происходит растворение материалаанода (анодное растворение), причём быстрее всего растворяются выступающие части поверхности, чтоприводит к её выравниванию. При этом материал снимается со всей поверхности, в отличие отмеханического полирования, где снимаются только наиболее выступающие части. Электролитическоеполирование позволяет получить поверхности весьма малой шероховатости. Важное отличие отмеханического полирования — отсутствие каких-либо изменений в структуре обрабатываемого материала.См. статьи Анодирование, Пассивирование.

Размерная электрохимическая обработка. К этим методам обработки относят анодно-гидравлическую и анодно-механическую обработку (См. Анодно-механическая обработка).

Анодногидравлическая обработка впервые была применена в Советском Союзе в конце 20х гг. дляизвлечения из заготовки остатков застрявшего сломанного инструмента. Скорость анодного растворениязависит от расстояния между электродами: чем оно меньше, тем интенсивнее происходит растворение.Поэтому при сближении электродов поверхность анода (заготовка) будет в точности повторять поверхностькатода (инструмента). Однако процессу растворения мешают продукты электролиза, скапливающиеся в зонеобработки, и истощение электролита. Удаление продуктов растворения и обновление электролитаосуществляются либо механическим способом (анодно-механическая обработка), либо прокачиваниемэлектролита через зону обработки (рис. 9).

Этим методом, подбирая электролит, можно обрабатывать практически любые токопроводящиематериалы, обеспечивая высокую производительность в сочетании с высоким качеством поверхности.Используемые для анодно-гидравлической обработки электрохимические станки просты в обращении,используют низковольтное (до 24 в) электрооборудование. Однако значительные плотности тока (до 200 а/см ²) требуют мощных источников тока, больших расходов электролита (иногда до ¹/₃ площади цеховзанимают баки для электролита).

Комбинированные методы обработки сочетают в себе преимущества электрофизических иэлектрохимических методов. Используемые сочетания разнообразны. Например, сочетание анодно-механической обработки с ультразвуковой в некоторых случаях повышает производительность в 20 раз.Существующие электроэрозионно-ультразвуковые станки позволяют использовать оба метода как раздельно,так и вместе.

Лит.: Вишницкий А. Л., Ясногородский И. 3., Григорчук И. П., Электрохимическая нэлектромеханическая обработка металлов, Л., 1971; Электрофизические и электрохимические методыразмерной обработки материалов, М., 1971; Черепанов Ю. П., Самецкий Б. И., Электрохимическаяобработка в машиностроении, М., 1972; Новое в электрофизической и электрохимической обработкематериалов, Л., 1972. Д. Л. Юдин.

Рис. 1. Классификация основных электрофизических и электрохимических методов обработки.

Рис. 2. Схема электроэрозионного метода обработки: 1 — инструмент; 2 — заготовка; 3 — жидкийдиэлектрик; 4 — электрические разряды.

Рис. 3. Схема обработки пазов ленточным электродом: 1 — лента; 2 — катушки; 3 — копир; 4 —заготовка.

Рис. 5. Электроэрозионный станок для извлечения обломков свёрл из глубоких отверстий в коленчатыхвалах.

Рис. 6. Принципиальная схема электроконтактной обработки: 1 — заготовка; 2 — диск; 3 — источникпитания.

Рис. 7. Схема магнитоимпульсной обработки: 1 - индуктор; 2 - заготовка. Пунктиром показаны магнитныесиловые линии; жирными стрелками - механические силы.

Рис. 8. Схема устройства для электрогидравлической штамповки: 1 - электроды; 2 - заготовка; 3 -вакуумная полость матрицы; 4 - матрица; 5 - рабочая жидкость.

Рис. 9. Схема анодно-гидравлической обработки поверхности турбинной лопатки подвижнымиэлектродами: 1 — лопатка; 2 — электроды; 3 — электролит. Стрелками показано направление движенияэлектродов и электролита.

Рис 4. Половина ковочного штампа.

Рис. 4б. Рабочее колесо газовой турбины, обработанное электроэрозионным методом.