电解法去毛刺的方法及应用
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高频脉冲电化学去毛刺一、电化学去毛刺的原理⏹ ECM电化学去毛刺(electrochemical machining-ECM)是利用金属在电解液中发生阳极溶解反应而去除工件上多余的材料、将零件去毛刺的一种方法。
电化学去毛刺决定因素一、决定去毛刺去除量的主要参数:⏹ 去毛刺电流:根据去毛刺工件的所去毛刺的范围而定。
⏹ 去毛刺时间:根据去毛刺工件的毛刺大小有关。
⏹ 工件材料导电率:根据去毛刺工件的材质有关。
二、决定去毛刺质量的参数:1、电流密度:电流的密度决定着切削量和表面质量。
2、电导率:电化学液的浓度决定着电导率,单位[mS]。
根据去毛刺要求,电化学液的浓度应控制在8%-25%.(根据实际工件)。
当然,温度对电导率也有影响。
3、间隙:夹具(阴极)和工件(阳极)之间的间隙决定着电流大小和电解液的冷却能力。
4、电化学液压力:间隙中电化学液的压力影响着电流和材料的去除,它同时决定着电解液的流量和流速。
5、电化学液温度:温度影响着电解液的传导率,根据去毛刺要求,温度应控制在20℃到35℃。
(根据产品而定)6、电化学液的PH值:电化学液的PH值应该控制在6.5到8.5之间,(根据产品而定)电化学液的PH值决定着电解液的浓度和质量。
7、电化学液的纯度:纯净的电化学液能确保恒量生产,并且可防止工件和/或夹具被阻塞。
电化学液在工作的作用⏹ 为电化学去毛刺提供电路导通。
⏹ 冷却夹具。
⏹ 冲走去毛刺中产生的废屑。
电化学加工的反应(钢在与NaCl水溶液)一、阳极反应⏹ Fe—2e Fe+2⏹ Fe—3e Fe+3⏹ 4OH-—4e O2↑+2H2O⏹ 2CL-—2e CL2 ↑⏹ Fe+2+2OH- Fe(OH)2↓(墨绿色的絮状物)⏹ 沉淀为4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3↓(黄褐色沉淀)二、阴极反应(按可能性为)⏹ 2H++2e H2↑⏹ Na++e Na↓⏹ 按照电极反应的基本原理,电极电位最正的粒子将首先在阴极反应。
电化学去毛刺工艺摘要:介绍了脉冲电化学去毛刺工艺的加工机理及工艺要点(工具阴极、脉冲电源、电解液等),并给出了加工实例。
1 引言机械零件在制造加工过程中产生的毛刺不仅直接影响零件本身的精度和外观质量,还会影响整个产品的使用性能和寿命。
此外,由于去毛刺工序要花费工时和费用,因此将直接影响产品的成本和价格,成为降低生产成本的障碍之一,全世界每年花费在去毛刺方面的费用约为100亿美元。
目前,国外已从系统工程的角度来研究毛刺问题,并成立了“世界去毛刺协会”(Worldwide Burr Technolog y Committee,WBTC),大力实施“毛刺工程”(Burr Engineering)。
去毛刺工艺属于表面光整加工范畴,目前主要采用刮刀、油石、砂布、钢丝刷轮、滚磨、振动、喷沙和撞击等手工或机械方式以及化学、高温、水射流、磨粒挤压、电化学、脉冲电化学等非机械方式去除毛刺(航空业还采用机器人打磨等方式去毛刺),这些不同的去毛刺方法各有利弊。
去毛刺一般为零件的最终精加工工序,因此在去除毛刺的同时还必须保证零件具有良好的表面质量,其加工效果与选用的去毛刺工艺方法密切相关。
2 脉冲电化学去毛刺加工机理脉冲电化学去毛刺是一种符合“绿色制造”要求的先进去毛刺工艺。
该工艺采用脉冲电源代替直流电源,并在非线性电解液中进行加工;加工时,工件接脉冲电源的正极,与毛刺部位相对应的工具电极接脉冲电源的负极,工件阳极与工具阴极之间保持较小的加工间隙,且工具阴极无进给。
该工艺具有以下特点:①由于加工所用电解液为中性无机盐水溶液,因此不会污染环境;②由于脉冲电流的间隙作用和压力波的搅拌作用改善了加工间隙内的电场和流场条件,降低了对电解液流动特性的要求,因此有利于获得稳定、理想的加工过程;③由于在加工过程中无切削力,不会形成附加应力和表面变质层,因此可改善加工表面微观几何形貌以及零件的物理、化学和机械性能。
图1 脉冲电化学去毛刺加工的基本原理脉冲电化学去毛刺加工的基本原理如图1所示。
利用电解法去除油泵体孔系内毛刺作者:杨若玲来源:《价值工程》2014年第21期摘要:通过利用电解原理去除油泵体内腔毛刺及降低表面粗糙度值的研究,设计了专用机床及专用夹具,在不损伤工件内腔表面的前提下去除油泵体内孔与孔相贯处的毛刺,使产品质量得到改善。
Abstract: Through researching on removing the pump body cavity burr and reducing surface roughness using the principle of electrolysis, special tools and special fixtures are designed, which can remove the burr in the oil pump body cavity hole without damaging the inner surface of the work piece, so that the product quality can be improved.关键词:电解;毛刺;机床;夹具;质量;效率Key words: electrolysis;burr;machine tool;fixture;quality;efficiency中图分类号:U464.136+.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)21-0022-021 背景分析油泵是将油箱中的机油压送到滤清器,并经过滤清器后仍能可靠地输送到各个润滑油道和各运动件的摩擦表面。
各种机械配套生产不同型号的油泵,生产批量比较大,因油泵是一个制造精度要求较高,工艺复杂的部件,其中油泵壳体又是一个重要零件,其加工精度高低,直接影响到油泵的工作质量。
同时油泵壳体的结构复杂,且存在许多相互联通交错的孔系,在切削加工后,泵体内腔孔与孔相贯处会产生一些毛刺及个别孔的表面粗糙度值较大,这使得油泵装配后,零件间的配合性能降低,工作时噪音大,甚至工作时会产生磨粒磨损等,严重影响油泵及相配套机械的使用性能。
电解去毛刺设备的加工原理电解去毛刺设备的加工原理电解去毛刺设备的加工基于电解过程中的阳极溶解原理并借助于成型的阴极,将工件按肯定形状和尺寸加工成型的一种工艺方法,称为电解加工。
电解去毛刺设备的加工工艺条件(1)工件阳极和工具阴极(大多为成型工具阴极)间保持很小的间隙(称作加工间隙),一般在0.1—1mm范围内。
(2)电解液从加工间隙中不断高速(6—30m/s)流过,以保证带走阳极溶解产物和电解电流通过电解液时所产生的热量,并去极化。
(3)工件阳极和工具阴极分别和直流电源(一般为10—24V)连接,在上述两项工艺条件下,则通过两极加工间隙的电流密度很高,高达10—100A/cm2数量级。
电解去毛刺设备的加工工艺特点电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理将工件加工成形的一种特种。
加工方法加工时,工件接直流电源的正极,工具接负极,两极之间保持较小的间隙。
电解液从极间间隙中流过,使两极之间形成导电通路,并在电源电压下产生电流,从而形成电化学阳极溶解。
随着工具相对工件不断进给,工件金属不断被电解,电解产物不断被电解液冲走,最后两极间各处的间隙趋于一致,工件表面形成与工具工作面基本相像的形状。
电解加工对于难加工材料、形状多而杂或薄壁零件的加工具有显著优势。
目前,电解加工已获得广泛应用,如炮管膛线,叶片,整体叶轮,模具,异型孔及异型零件,倒角和去毛刺等加工。
并且在很多零件的加工中,电解加工工艺已占有紧要甚至不可替代的地位。
与其它加工方法相比,电解加工具有如下特点:(1)加工范围广。
电解加工几乎可以加工全部的导电材料,并且不受材料的强度、硬度、韧性等机械、物理性能的限制,加工后材料的金相组织基本上不发生变化。
它常用于加工硬质合金、高温合金、淬火钢、不锈钢等难加工材料。
(2)生产率高,且加工生产率不直接受加工精度和表面粗糙度的限制。
电解加工能以简单的直线进给运动一次加工出多而杂的型腔、型面和型孔,而且加工速度可以和电流密度成比例地加添。
脉冲电解去除毛刺的方法及发展学院:学号:姓名:摘要:电解去毛刺加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的原理去除工件上多余材料的一种加工方法。
电解加工开始时,工件阳极与工具阴极的形状不同,工件表面上各点至工具表面的距离不等,因而各点的电流密度不同。
距离较近处通过的电流密度大,电解液的流速也常常较高,阳极溶液的速度较快;反之,距离较远处通过的电流密度小,阳极溶液的速度较慢。
当工具不断进给时,工件表面上各点就以不同的溶液速度进行溶解,工件的形状就逐渐接近于工具的形状,直到把工具的形状“复映”在工件上,得到所需要的形状为止。
关键词:电解脉冲电解去毛刺电解去毛刺的原理Abstract: the electrochemical deburring processing is the use of metal in electrolyte produced in the principle of anodic dissolution remove excess material of workpieces a processing method. Electrochemical machining began, the anode and cathode tools of different shapes, the surface at every point on the surface of the distance to the tools to differ, and that each point of current density is different. Distance is near the through current density, electrolytes and often high flow velocity, and the anode solution speed quickly; Conversely, distance is the distance through the current density is small, the anode solution at a slower speed. When tools for continuous feed, different points on the surface with different solution speed dissolved, the shape will gradually close to the shape of the tools, until the tools of the shape of the "complex reflected" on the work piece, the shape of the need to do so.一.引言:自20世纪70年代初起,前苏联、美国、日本、法国、波兰、瑞士、德国等-国家相继开始了对脉冲电流电解加工的研究。
电化学(电解)去毛刺机去毛刺的注意事项
用电化学(电解)去毛刺机去毛刺,由于不同的工件和去毛刺部位的不同,所对应用的电极也不相同,即不同的工件应使用不同的电极,工件与电极呈一一对应关系。
以需要去毛刺的工件为阳极,工具电极为阴极,当一定压力电解液通过工件上的毛刺和特殊设计的工具电极之间狭小的间隙同时,短时间加以电解电压,这时在工件的毛刺或棱边部分电流最集中,电流密度也最大,因而时毛刺很快被溶除,棱角也被倒圆。
在用苏州率尔捷机电科技有限公司电化学(电解)去毛刺的过程中,工件和工具电极二者之间是相对固定不动的,即属于固定式工具阴极的电化学加工方法。
阳极(工件)和阴极(电极)之间的金属接触会出现短路,以导致电极和工件的损坏。
因此,有必要对工件上毛刺的大小和方向作如下规定:
1、与电极平行方向的毛刺长度不大于0.8mm;
2、毛刺厚度最大为0.15mm。
3、对于零件而言,主、副交叉孔须经人工手铰,
4、使毛刺方向与孔轴线平行,以避免和减少电极可能的短路现象,及减少电极绝缘体层的磨损。
5、加工工件的品种和位置必须与所用电极相符,做到“专件专用”,否则将造成工件、电极,以致加工电源的损坏,应引起高度的重视。
6、吸附在工件上的脱落的切屑以及污物也会造成加工时的短路故障、加工缺陷以及不良的导电接触,因此,工件必须经过前道清洗后才能进行加工。
7、工件去毛刺加工后,零件表面粘附有电解液,须进行清洗并作防锈处理。
电解铜箔毛刺缺陷的成因与对策引言电解铜箔是一种重要的导电材料,广泛应用于印制电路板(PCB)的制造过程中。
然而,在制造过程中,可能会出现毛刺缺陷,这严重影响了铜箔的质量和性能。
因此,深入了解电解铜箔毛刺缺陷的成因,并采取相应的对策来解决这一问题是非常重要的。
电解铜箔毛刺缺陷的成因电解铜箔的毛刺缺陷主要由以下几个因素引起:1. 电解液成分电解液中的成分是引起电解铜箔毛刺的关键因素之一。
如果电解液中铜离子浓度过高,电流密度过大,电解液温度过高,会导致铜箔表面产生过多的铜离子,并且电解液的流动状态也会影响毛刺的形成。
2. 电解过程参数电解过程中的参数设置也会对电解铜箔毛刺产生影响。
例如,电流密度、电解时间、电极间距等参数设置不当都会导致毛刺的形成。
3. 铜箔材料和加工工艺铜箔的质量和加工工艺也会影响毛刺的形成。
如果铜箔的表面光洁度不够高,或者加工过程中存在过度的拉伸或收缩等问题,都可能导致毛刺的形成。
电解铜箔毛刺缺陷的对策针对电解铜箔毛刺缺陷,可以采取以下一些对策来解决这一问题:1. 优化电解液成分合理选择电解液成分是降低电解铜箔毛刺的重要方法。
控制电解液中铜离子浓度、电解液流动状态和温度,能够有效减少毛刺的形成。
此外,还可以添加一些表面活性剂和溶剂来改善电解液的性质,降低毛刺的产生。
2. 调整电解过程参数合理调整电解过程中的参数设置也是减少毛刺的有效方法。
通过适当降低电流密度、控制电解时间和电极间距等,可以有效减少毛刺的形成。
3. 提高铜箔质量和加工工艺优化铜箔材料的质量和加工工艺,对降低毛刺缺陷具有重要作用。
选择高质量的铜箔材料,确保其表面光洁度,减少加工过程中的过度拉伸或收缩等缺陷,可以有效减少毛刺的形成。
4. 采取适当的表面处理技术适当的表面处理技术也能有效降低电解铜箔毛刺缺陷。
例如,采用电解抛光、机械抛光、化学抛光等方法可以改善铜箔表面的光洁度,减少毛刺的生成。
5. 做好质量控制和检测建立严格的质量控制体系和检测方法,能够及时发现电解铜箔毛刺缺陷,并采取相应的措施进行修复或替换,确保产品质量。
电解去毛刺工艺已成功运用于喷油嘴内孔、液压阀体内孔、活塞套、轴承保持架等。
要知道机加工件或者是机械零件在加工制造过程中产生的毛刺,对零件的精度、使用、再加工定位、操作
安全和外观质量等许多方面都产生不良影响,同时,由于去毛刺要花费很多的时间和费用,也成为降低成本的最大障碍之一,所以,对于去毛刺要引起足够重视。
现介绍电解去毛刺方法。
一:电解去毛刺的原理
电解去毛刺是利用电能、化学能,阳极溶解去毛刺的方法,零件与直流电源的正极相连,称为阳极,成形工具与直流电源的负极相连,称为阴极。
两极之间保持一定的间隙,让循环电解液流动.当阳极和阴极浸入溶液并通入直流电后,随着阳极表面发生电化学反应,在零件的表面上,由于被溶解金属与电解液组成一层粘性液体。
集中在零件表面低凹处,此粘性液体具有较高的电阻和较小的导电率。
可以保护零件表面不腐蚀或少腐蚀,而毛刺突出于零件表面,在温度差和湿度差的影响下,液膜难于形成,故通电后电力线高度集中于去毛刺部位,最接近阴极的毛刺将以最快速度溶解,直到毛刺全部溶解并且边缘逐渐形成圆角,达到去毛刺的目的。
其原理见图1。
1.直流电源2.工具阴极3.工件阳极
4.电解液泵5.电解液
二:需要涉及到的设备及工具
电解去毛刺。
使用电解去毛刺机床。
生产批量不大时。
可用整流器将交流电变成直流电而制成简单设备。
根据零件设计专用夹具(工具阴极),设计成与零件相似形状,用黄铜或紫铜等
良好导电材料制成,不加工的部位涂环氧树脂进行隔离保护,常用的电解液有NaC1溶液、NaNO 溶液、NaNO3溶液等。
三:电解去毛刺的优缺点如何?
电解去毛刺的质量高,效果稳定,生产效率高,缺点是在工作过程中产生有害气
体.电解液对周围的机械设备有一定的腐蚀作用。
四:适用的非标零部件范围
适用于有色、黑色金属零件,特别适于复杂形状零件及用机械、手工方法难以去除的内孔、交叉子L、内表面毛刺。
并且,能去除特硬零件(如钼、镍、钛、淬火零件)上的毛刺。
不适于加工非金属零件。
五:电解去毛刺工艺需知
使用电解去毛刺.首先要正确设计、制作阴极工具。
然后正确选择电解液,并确定电解电流、电解液温度及加工时间。