Прецизионная электромеханическая обработка (ПЭХО) — это передовой метод обработки металла, позволяющая создавать продукты, производство которых с помощью традиционных технологий затруднительно или невозможно. Прецизионную ЭХО можно использовать для обработки практически любых металлов и сплавов.

Из этого видеоролика вы можете узнать больше о технологии прецизионной ЭХО и ее преимуществах в сравнении с традиционными методами обработки металла.

 

/// ПРЕЦИЗИОННАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА (ПЭХО)

Прецизионная электромеханическая обработка, сокращенно ПЭХО — это передовая технология обработки металла, позволяющая обрабатывать изделия, производство которых с помощью традиционных методов затруднительно или невозможно. Это чрезвычайно точный процесс, позволяющий обрабатывать любые электропроводные материалы, поскольку в основе данной технологии лежит метод электролиза (т. е. химические реакции, в частности, разложение, которые происходят в электролите под воздействием электрического тока). К многочисленным материалам, для обработки которых может использоваться эта методика, относятся в том числе и усовершенствованные и трудно поддающиеся обработке сплавы металлов любой твердости, прочности и тепловых характеристик.

В рамках данного технологического процесса металлическая заготовка растворяется (обработка) в определенных местах под воздействием электричества (электрическое воздействие) и химических веществ (химическое воздействие), пока ей не будет придана сложная трехмерная форма, необходимая для конечного продукта.

The ECM process

Cathode Anode Anode

Катод (электрод) не касается анода (обрабатываемой детали). Материал не режется, а растворяется.

/// ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

В процессе прецизионной ЭХО металл заготовки растворяется под регулируемым воздействием постоянного тока в электролитической ячейке. Заготовка выполняет функцию анода и отделяется (на расстояние, которое может составлять всего 10 мкм) от инструмента, который выполняет функцию катода. Таким образом, заготовка и рабочий инструмент никогда не соприкасаются. Электролит — как правило, водно-солевой раствор — прокачивается под давлением через зазор между электродами, смывая металл, который растворяется на поверхности заготовки. По мере того как электродный инструмент приближается к заготовке, чтобы сохранять постоянную дистанцию, заготовке придается форма, соответствующая перемещению инструмента.

Прецизионная ЭХО напоминает гальванопластику наоборот: вместо нанесения материала при прецизионной ЭХО он удаляется. Эту технологию можно также описать как процесс, противоположный электрохимическому и гальваническому покрытию или процессу осаждения. Благодаря бесконтактному характеру процесса на обрабатываемую деталь не оказывается механической или термической нагрузки.

Важной характеристикой при оценке эффективности нетрадиционных процессов обработки является такой показатель, как скорость удаления материала. При прецизионной ЭХО удаление материала происходит за счет растворения материала заготовки на атомном уровне. Кроме того, в отличие от прошлых поколений решений в области прецизионной ЭХО, новая усовершенствованная технология прецизионной ЭХО основана на использовании импульсов электрического тока и вибрирующей оси. Такой подход позволяет обрабатывать изделия даже при минимальном расстоянии в несколько микрометров от обрабатываемой поверхности, а также придавать им сложные формы внутри и снаружи.

  1. В процессе прецизионной ЭХО задействованы четыре установки: механическая, технического водоснабжения, управления и питания, которые представлены следующими модулями:

  2. Cистема подачи инструмента
  3. Cистема фильтрации и подачи электролита
  4. Cистема управления
  5. Cистема электропитания
 

 

График А. Технологический цикл прецизионной ЭХО: направление оси механической вибрации

Schematic of vibration and puls

Схематическое представление синусоидной вибрации и электрических импульсов, вызывающих растворение материала. Механическая вибрация с амплитудой 400 мкм обеспечивает цикл омывания и технологический цикл с частотой импульса, регулируемой в пределах от 0,5 мсек до 5 мсек. Кроме того, возможно также исследование и (или) производство продукции с применением более ранней методики, основанной на использовании постоянного тока. Это может быть особенно целесообразно в тех случаях, когда скорость обработки важнее, чем степень точности.

 

График B. Технологический цикл прецизионной ЭХО: катодно-анодная реакция

Schematic of an ECM set-up

Выше представлена схема процессов, происходящих между вибрирующим электродом (с регулируемой частотой вибрации в пределах 20-50 Гц) и заготовкой с скопированной формой электрода. Технологическая жидкость (электролит) служит токопроводящей средой и средой переноса продуктов реакции, которые состоят из ионов металла, гидроксидов и оксидов металла, газа и тепла.

/// ПРЕИМУЩЕСТВА ПРЕЦИЗИОННОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Технология прецизионной электрохимической обработки (ЭХО) обладает множеством преимуществ по сравнению с традиционными методами обработки. Ниже приведены четыре группы таких преимуществ:

  1. ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ
  2. Высокая устойчивость процесса
  3. Возможность создания микроструктур
  4. Возможность безопасной обработки хрупких и тонких секций деталей
  1. КОНСТРУКТОРСКАЯ СВОБОДА
  2. Создание формы, в том числе трехмерной, за один этап
  3. Формирование сложных форм и контуров
  4. Возможность обработки труднодоступных участков
  1. ЦЕЛОСТНОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
  2. Превосходное качество обработки поверхности без заусенцев
  3. Практически нулевой износ инструментов
  4. Отсутствие механической или термической нагрузки на обрабатываемую деталь
  1. ИННОВАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС
  2. Материал растворяется, а не режется
  3. Возможность обработки изделий из новых сплавов с нестандартными характеристиками
  4. Возможность крупносерийного производства