Форма обратной связи

Электролитическое полирование. В течение многих лет процесс электролиза использовался для полирования металлических поверхностей. По существу этот процесс является обратным по отношению к процессу гальваностегии. Материал, подлежащий полированию, погружается в электролит и присоединяется к положительному полюсу источника постоянного тока. В раствор электролита помещается также катод.

Джаскет в 1936 г. провел систематические исследования по полированию меди и алюминия. В течение длительного времени процесс применялся главным образом в металлографических исследованиях при подготовке образцов.

Качество поверхности зависит прежде всего от правильного выбора состава электролита, его температуры и плотности тока.

Валтон исследовал механизм процесса электролитического полирования. Он считает, что процесс характеризуется образованием на поверхности обрабатываемого материала тонкой вязкой пленки. Эта пленка заполняет впадины на поверхности и препятствует их растворению. Выступающие участки поверхности, напротив, растворяются более эффективно. В результате поверхность постепенно становится все более гладкой.

Поскольку тонкая анодная пленка покрывает всю поверхность, электролитическое полирование не может привести к изменению макро геометрии обрабатываемой детали. Вследствие этого процесс малоэффективен при полировании деталей, имеющих грубую исходную поверхность.

Электролитическое полирование удаляет мелкие поверхностные царапины, делает поверхность блестящей.

После электролитического полирования средняя высота микронеровностей может не превышать 0,05 мкм. Процесс очень эффективен при обработке небольших деталей, а также при обработке деталей, имеющих труднодоступные места, которые невозможно удовлетворительно обработать обычными методами.

Выбор электролита зависит от свойств обрабатываемого материала. Обычно электролит состоит из смеси хлорной, серной, уксусной, пиро- и ортофосфорной кислот с уксусным ангидридом и этанолом. Плотность тока варьируется в пределах 0,01-7,00 А/см², напряжение — 1-200 В. Температура электролита должна составлять 5-90° С. Время полирования обычно не превышает 15 мин, часто оно составляет секунды.

Электрохимическая обработка. Электрохимическая обработка основана на тех же законах, что и процесс электролитического полирования. Основное отличие заключается в том, что обрабатываемая деталь (анод) устанавливается в непосредственной близости от инструмента (катода). Благодаря этому обеспечивается высокая скорость обработки, форма же анода весьма близко совпадает с формой обрабатывающего инструмента—катода.

Электрохимическую обработку можно условно разделить на две основные группы.

К одной группе относят электрохимическое шлифование. Это так называемая электро-химико-механическая обработка. В качестве электрода-инструмента используются алмазные или абразивные круги на металлической связке. Обрабатываемый металл удаляется с заготовки одновременно за счет анодного растворения и механического съема алмазными или абразивными зернами.

К другой группе относится собственно электрохимическая обработка. В этом случае обычно обрабатывают детали сложной формы, причем форма получаемой поверхности близка к форме электрода-инструмента. Таким образом, можно говорить, что электрохимическая обработка обеспечивает выполнение копировально-прошивочных операций.

При электрохимическом прошивании, как правило, обрабатываются детали значительно больших размеров, чем при шлифовании, поэтому в случае прошивания больших отверстий необходимо иметь мощный источник постоянного тока. Выходной ток нередко составляет 10 000 А и выше, в то время как при выполнении операции шлифования величина тока равна 75 А и менее. В обоих случаях плотность тока весьма высокая, значительно выше, чем при электролитическом полировании. Плотность тока 75—150 А/см2 считается обычной.

Основная проблема в развитии электрохимической обработки заключается в определении соответствующих размеров и формы электрода-инструмента для получения требуемых размеров и формы обработанной полости. При обработке, например, сферическим электродом в детали получается полость, форма которой близка к сфере только для нижних участков катода. Но когда угол между направлением подачи инструмента и нормалью к анодной поверхности превышает 50°, При обработке с использованием высоких плотностей тока деталь может иметь блестящую полированную поверхность. Коле и Хопенфельд исследовали механизм образования полированной поверхности. Они считают, что этот механизм отличается от механизма электрохимического полирования и заключается в образовании на анодной поверхности вязкого пограничного слоя. Именно этот слой определяет поведение ионов в прианодной области.

Скорость обработки меняется в зависимости от материала, подвергающегося обработке, и типа выполняемой операции. Так, например, при изготовлении гравюры штампа скорость обработки 5 мм/мин считается очень высокой. В ряде отдельных случаев может быть достигнута скорость обработки 25 мм/мин. Как правило, реальные скорости обработки значительно меньше. Принято считать (условно), что базовой плотностью тока является] плотность, равная 150 А/сма. Для этой плотности имеются специальные таблицы, показывающие скорость обработки различных материалов.

Материал для изготовления электрода-инструмента должен иметь высокую электропроводность, высокую коррозионную стойкость, должен легко обрабатываться механическими методами, иметь низкую стоимость. Этим требованиям удовлетворяют бронза, латунь, нержавеющая сталь, алюминий и графит.

Основные требования к электролиту можно сформулировать следующим образом: высокая электропроводность, способность растворять продукты химических реакций, не токсичность, низкая химическая активность. Полностью удовлетворить этим требованиям практически невозможно. Наиболее часто применяемыми электролитами являются водные растворы солей щелочных металлов: хлоридов, нитратов, нитритов.

Часто эквидистантность профиля электрода и детали быстро нарушается. Эта проблема может быть решена при использовании метода проб и ошибок.

Непосредственные расчеты профиля инструмента для получения заданного профиля детали затруднительны, так как в процессе обработки в различных участках межэлектродного пространства различная температура электролита и различны концентрации газообразного водорода.