电化学加工的优点和局限性

电化学加工(Electrochemical Machining,简称ECM)分四类。

①工件(作为阳极)溶解去除金属材料的电解加工——工件材料减少,包括电解加工和电解抛光。

②工件(作为阴极)表层沉积金属的电镀、涂覆——工件材料增加,包括电镀、局部涂镀、电铸和复合电镀。

③工件作为阳极溶解去除大量材料,具有磨、研等机械作用的阴极对阳极的进一步去除材料使阳极活化而形成的电化学机械复合工艺,有电解磨削、电解珩磨、电解研磨。

④其他复合工艺,如电解电火花复合工艺、电解电火花机械复合工艺。

电解加工与其他加工方法相比较,具有下述优点:

①加工范围广,不受金属材料本身硬度、强度以及加工表面复杂程度的限制,可以加工硬质合金、淬火钢、不锈钢、耐热合金等高硬度、高强度及高韧性金属材料,并可加工叶片、锻模等各种复杂型面。

②加工生产率较高,为电火花加工的5~10倍,在某些情况下,比切削加工的生产率还高,且加工生产率不直接受加工精度和表面粗糙度的限制。

③可达到较小的表面粗糙度( Ra 1.25~0.2 μ m)和±0.1mm左右的平均加工精度。

④加工过程不存在机械切削力,不会产生切削力引起的残余应力和变形,没有飞边毛刺。

⑤加工过程中阴极工具理论上不会耗损,可长期使用。

电解加工的主要弱点和局限性如下:

①不易达到较高的加工精度和加工稳定性。这一方面是由于阴极的设计、制造和修正都比较困难,阴极本身的精度难保证;另一方面是影响电解加工间隙稳定性、流场和电场的均匀性的参数很多,控制比较困难。

②电解加工的附属设备比较多,占地面积较大,机床需有足够的刚性和防腐蚀性能,造价较高,因此单件小批生产时的成本比较高。加工后,工件需净化处理。

③电解产物需进行妥善处理,否则可能污染环境。

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