Gia công điện hóa

Tham khảo tài liệu gia công điện hóa, kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Gia công điện hóa TRÖÔØNG CAO ÑAÚNG KYÕ THUAÄT CAO THAÉNG 1 Khái niệm : 1. Đây là phương pháp gia công đặc trưng để gia công những bề mặt có hình dáng nhất định bằng phương pháp ăn mòn điện hóa. Dùng trong khoan lỗ điện hóa hay còn gọi là gia công điện hóa, mài điện hóa, làm sạch bavia bằng điện hóa (hay đánh bóng điện hóa). Bản chất của phương pháp gia công này là không có sự tác động cơ khí của dụng cụ tới bề mặt gia công. 2. Tổng quan về phương pháp gia công điện hóa : Phương pháp gia công điện hóa dựa trên sự hòa tan điện cực dương trong quá trình điện hóa ( điện phân ) trong một pin điện . Hiện tượng điện phân là tên gọi của một quá trình xảy ra khi một dòng điện được truyền qua hai điện cực nhúng trong dung dịch điện phân. Hệ thống bao gồm các điện cực và dung dịch điện phân được gọi là pin điện, phản ứng hóa học xảy ra tại các điện cực gọi là phản ứng catot hoặc phản ứng anot. Ví dụ một điện cực sắt được nối vào nguồn điện một chiều và được nhúng vào dung dịch NaCl. Một ampe kế được đặt trong mạch sẽ cho ta biết dòng điện hiện tại. Với một trị số dòng điện xác định, người ta biết được đặc tính dẫn điện của dung dịch NaCl. Ví dụ phản ứng hòa tan sắt trong dung dịch muối ăn (NaCl). Kết quả của quá trình điện phân: H2O  H+ + (OH)- và NaCl  Na+ + Cl- Các ion âm như (OH)- và Cl- đi về phía anot, còn các ion dương như H+ và Na+ thì đi về phía catot. Tại anot: Fe  Fe++ + 2e Tại catot, phản ứng tương tự tạo ra khí hyđro và ion hyđroxyl: 2H2O + 2e  H2 + 2OH- Kết quả là các ion này tác dụng với ion sắt để tạo thành Fe(OH)2. Fe(OH)2 có thể tác dụng một lần nữa với nước và oxy để tạo ra Fe(OH)3: 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2  Fe(OH)3. Mặc dù được hình thành từ dung dịch điện phân, nhưng các muối trong dung dịch không bị mất đi, chỉ một phần nước bị phản ứng trong quá trình điện phân nhưng để giữ nồng độ dung dịch là hằng số, cần phải thêm nước vào. Với dung dịch điện phân tổng hợp, quá trình điện phân là một quá trình phức tạp trong đó sắt bị hòa tan tại anot, và khí hyđro được tạo ra tại catot. Phương pháp gia công điện hóa lấy kim loại bằng cách hòa tan anot có nhiều thuận tiện so với các phương pháp khác. Kim loại được lấy đi tương tự như hình dáng của điện cực dụng cụ, thậm chí có những hình dáng đặt biệt, kích thước và bề mặt hoàn tất. Bảng Các thông số điển hình của gia công điện hóa Nguồn điệnPHÖÔNG PHAÙP GIA COÂNG MÔÙI TOÅ 4 TRÖÔØNG CAO ÑAÚNG KYÕ THUAÄT CAO THAÉNG 2Loại Một chiềuĐiện thế 5 ÷ 30 V (liên tục hoặc xung)Cường độ 50 ÷ 40,000 AMật độ dòng điện 10 ÷ 500 A/cm2 Loại dung dịch điện phânThông dụng nhất NaCl: 60 ÷ 240 g/lThông dụng NaNO3: 120 ÷ 480 g/lNhiệt độ 20 ÷ 500 CTốc độ dòng/100 A 1// ph /100 ATốc độ 1500 ÷ 3000 m/phAp suất đầu vào 0,15 ÷ 3 MPaAp suất đầu ra 0,1 ÷ 0,3 MPaKhe hở làm việc 0,05 ÷ 0,3 mmTốc độ ăn dao 0,1 ÷ 20 mm/phVật liệu điện cực đồng thau, đồng, đồng thiếc Dung saiChi tiết dạng tấm 0,05 ÷ 0,2 mmChi tiết dạng khối 0,1 mmĐộ nhám bề mặt(Ra) 0,1 ÷ 2,5 mm Một hệ thống gia công điện hóa bao gồm bốn thành phần chính sau: - Máy công cụ. - Nguồn điện. - Hệ thống xử lý dung dịch điện phân khép kín. - Hệ thống điều khiển. Các thông số hoạt động cơ bản của gia công điện hóa là: - Điện thế làm việc dụng cụ cắt (catot) và chi tiết (anot). - Tốc độ ăn dao. - Ap suất vào và ra của dung dịch điện phân hoặc (tốc độ dòng/100 A). - Nhiệt độ vào của dung dịch điện phân. - Cường độ dòng điện sử dụng trong hệ thống gia công điện hóa phụ thuộc vào các thông số trên và kích thước của bề mặt gia công. Trong quá trình gia công điện hóa, sự phân bố của mật độ dòng điện trênbề mặt anot và khe hở giữa các điện cực là rất quan trọng, nó phụ thuộc vàocác thông số trên và đặc tính điện hóa của vật liệu chi tiết và điện cực. Tóm lại, những đặc trưng chính của quá trình gia công điện hóa là: - Tốc độ gia công không phụ thuộc vào cơ tính của kim loại mà phụ thuộc vào vật liệu chi tiết. Tốc độ thường đạt được vào khoảng 1200÷2500mm3 cho mỗi 1000A năng lượng cung cấp. - Độ ...