Физико-химическое обоснование режимов электрохимического полирования медиРефераты >> Технология >> Физико-химическое обоснование режимов электрохимического полирования меди
Применение ЭХП в некоторых других отраслях промышленности для обработки деталей, работающих в условиях трения, также дало положительные результаты.
2.3 ПОЛИРОВАНИЕ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Стойкость режущего инструмента зависит от свойств металла, из которого он изготовлен, а также чистоты и состояния поверхностей у режущих граней.
При изготовлении режущего инструмента и его эксплуатации он неоднократно подвергается шлифованию абразивами. В процессе шлифования, под влиянием местного разогрева, происходят структурные изменения поверхностного слоя металла. Результатом этих изменений является понижение твёрдости и появление шлифовочных трещин. Всё это приводит к ухудшению эксплуатационных качеств режущего инструмента, снижению его стойкости.
С целью повышения стойкости режущего инструмента в промышленности используется химическое или электрохимическое травление, которое удаляет поверхностный деформированный слой металла. Но такой способ часто приводит к коррозии неповрежденных слоёв металла, а при химическом травлении и увеличению шероховатости режущих граней.
В последнее время для чистовой обработки режущего инструмента находит место ЭХП, имеющее существенное преимущество перед обработкой инструментов травлением.
При ЭХП растворение поверхностного слоя металла не сопровождается коррозией всей остальной его массы.
Толщина удаляемого слоя может быть выдержана с достаточной точностью, что позволяет сохранить требуемые размеры инструмента. Благодаря преимущественному растворению микровыступов, повышается чистота поверхности режущих граней и улучшаются условия их работы. Последнее обстоятельство является причиной облегчения сбегания стружки и уменьшению нагрева инструмента в процессе резания.
Наиболее широкое применение нашло ЭХП свёрл. Результаты испытаний показывают, что ЭХП приводит к повышению стойкости свёрл. Наибольшее повышение наблюдается для свёрл, изготовленных из углеродистой стали.
ЭХП оказывает благоприятное влияние на стойкость инструментов предназначенных как для обработки металлов, так и для обработки древесины. Эффективность ЭХП тем больше, чем больше время обработки инструмента.
Ещё одна особенность ЭХП в том, что оно способствует уменьшению мощности, затрачиваемой на обработку резанием. Таким образом, ЭХП способствует энергосбережению.
ЭХП режущих инструментов производится по такой же технологической схеме, как и полирование других деталей.
2.4 ПОЛИРОВАНИЕ МЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА
При полировании мерительного инструмента ЭХП может выполнять роль доводочной операции.
Помимо строгого соблюдения режимов электролиза, большое значение в этом случае имеет расположение электродов в ванне.
Неравномерность распределения силовых линий по поверхности объекта при ЭХП приводит к искажению его формы. Опыты показали, что при точном соблюдении режима электролиза удаётся производить инструмент, удовлетворяющий требованиям 1 и 2 класса точности.
2.5 ЗАТОЧКА И НАПРАВКА ИНСТРУМЕНТА
В медицинской промышленности ЭХП применяют для направки некоторых хирургических инструментов. Инструменты завешивают в ванну под током так, чтобы в электролите находилась лишь рабочая часть инструмента. Длительность электролиза зависит от ширины режущей кромки, угла заострения и обычно составляет 0,5 - 5 мин.
Обычно направка и заточка инструмента должна проводиться с сохранением требуемых углов заострения. Может производиться в обычном полировочном электролизёре.
2.6 ПОВЫШЕНИЕ ЧИСТОТЫ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ
Процесс анодного растворения может быть использован для повышения чистоты поверхности деталей.
Интенсивность сглаживания микронеровностей зависит от природы металла, чистоты его поверхности и условий электролиза.
В процессе ЭХП металл растворяется не только на микровыступах, но и на микровпадинах. Повышение исходной чистоты поверхности металла приводит к уменьшению скорости сглаживания.
Большая продолжительность процесса и значительный съём металла при ЭХП указывают на то, что ЭХП нецелесообразно применять для чистовой обработки грубых поверхностей (то есть сначала нужно обработать механически, а затем передать на ЭХП).
2.7 ВЫВЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА
На механически полированной поверхности небольшие дефекты металла - линии, раковины, трещины, инородные включения, - часто не могут быть обнаружены визуальным просмотром. В тех случаях, когда детали не несут нагрузок, и полирование преследует лишь цели декоративной отделки, такое положение не влечёт за собой неприятных последствий. Если полируемые детали несут значительные нагрузки, то наличие пороков на их поверхности может привести к поломке деталей. В этих случаях необходимо принимать специальные меры для своевременного обнаружения дефектов.
ЭХП является своеобразным методом дефектоскопии. В результате анодного растворения металла удаляется поверхностный слой его, скрывающий дефекты. Размеры пор, трещин и раковин увеличиваются настолько, что их можно заметить даже невооружённым глазом.
Отчётливо видны становятся неметаллические включения, вокруг которых растравливается металл.
ЭХП может быть использовано при контроле качества сварных швов на деталях, для выявления поверхностных трещин, получающихся при термической обработке деталей.
2.8 ПОЛИРОВАНИЕ ЗАГОТОВОК И ПОЛУФАБРИКАТОВ
ЭХП может быть использовано не только в качестве окончательной операции, но и для обработки заготовок и полуфабрикатов. Оно может заменить обычное химическое травление для удаления поверхностных включений и продуктов коррозии. Улучшаются свариваемость и штампуемость металлов (повышение способности к пластической деформации).
Большой интерес представляет получение ЭХП тонких металлических проволок. Изготовление их, особенно из легко окисляющихся металлов путём протяжки, сопряжено со значительными технологическими трудностями. ЭХП на специальной установке удаётся уменьшить диаметр проволок от 13 мк до нескольких микрон. Полученные таким путём проволоки из тория, урана и ниобия отличались высокой чистотой поверхности и продолжительное время не тускнели.
2.9 ЭХП В ПРОИЗВОДСТВЕ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ В ЧАСТНОСТИ
Большинство из приведённого ранее для машиностроения имеет место и при производстве радиоэлектронных средств. Однако здесь требуется гораздо большая точность, а следовательно, и более точный технологический расчёт процессов.
3.СОСТАВЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И РЕЖИМЫ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ МЕДИ
Наибольшее применение для ЭХП меди и её сплавов получили электролиты на основе ортофосфорной кислоты.
При исследовании влияния различных факторов на процесс полирования меди, замечено, что между концентрацией ортофосфорной кислоты и плотностью тока существует определённая зависимость. Чем выше концентрация кислоты в электролите, тем ниже значение предельной плотности тока на кривых анодной поляризации и тем меньше может быть рабочая плотность тока, при которой происходит полирование.