FR2459301A1 - Procede et appareil pour le finissage electrochimique des bords des parties aerodynamiques des palettes des moteurs a turbine a gaz - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN APPAREIL ET UN PROCEDE POUR LE FINISSAGE ELECTROCHIMIQUE DES BORDS DES PARTIES AERODYNAMIQUES DE PALETTES ET AUTRES OBJETS A BORD MINCE. LORSQUE L'EPAISSEUR D'UN BORD 12 D'UNE PARTIE AERODYNAMIQUE 10 VARIE LE LONG DE SA LONGUEUR, ON UTILISE UNE ELECTRODE EFFILEE 24 DONT LE DIAMETRE A LA FOIS DIMINUE ET DONT LA DISTANCE AU BORD DE LA PIECE A TRAITER AUGMENTE, CREANT AINSI UN MOYEN POUR OBTENIR UN BORD AYANT UN RAYON PROPORTIONNEL A L'EPAISSEUR. EN GENERAL, DANS LE SYSTEME COMPRENANT UNE ELECTRODE AVEC UNE UNITE DE SURFACE A ET UNE DISTANCE D'ECARTEMENT S ELECTRODE-PIECE A TRAITER, A LA FOIS A ET S SONT CHANGES DE SORTE QUE LE RAPPORT AS EST ABAISSE POUR LES PARTIES DE L'ELECTRODE PROCHE DES BORDS AYANT LES EPAISSEURS LES PLUS FAIBLES. L'INVENTION EST PAR EXEMPLE UTILISABLE POUR LE FINISSAGE DES BORDS D'ATTAQUES ET DES BORDS ARRIERES ET PARTIES AERODYNAMIQUES DES AUBES DES MOTEURS A TURBINE A GAZ.

Description

La présente invention concerne un procédé et appareil pour le finissage

électrochimique des bords de la

partie aérodynamique des nalettes des moteurs à turbine à gaz.

Le finissage électrochimique est bien connu et consiste en un enlèvement de matière de la surface d'une pièce métallique par application d'une tension électrique en présence d'un électrolyte conducteur. Le procédé convient particulièrement bien pour communiquer un f bi lisse aux parties ayant des irrégularités de surface. Des exemples

d' éléments adaptés pour subir ce finissage électrochimi-

que sont les parties aérodynamiques des palettes en titane forgé avec précision des moteurs à turbine à gaz. Bien que de telles parties soientsouvent entièrement forgées jusqu'à pratiquement leur dimension finale, il est tout à fait habituel que le bord arrière et les bord avant aient l'aspect d'extrémité éclatée et cisailléedes forgeages réalisé dans les estampes. Pour pouvoir être utliLées dans les moteurs à turbine à gaz il est nécessaire que les parties aérodynamiques aient un bord arrondi et très lisse et par conséquent des procédés électrochimiquesont été mis en oeuvre dans ce but pour le finissage des pièces forgées

et autres éléments similaires.

Dans le brevet US numéro 3 849 273 on décrit un procédé et un appareil pour ajuster le rayon du bord de la partie aérodynamique en utilisant une électrode creuse au travers de laquelle on fait passer un électrolyte vers

le bord. L'électrode a une dimension et surface arbitraire.

Généralement l'électrode présente une surface planevetiord de la pièce, cette surface plane étant perpendiculaire à la

direction du courant et de l'écoulement de l'électrolyte.

Lorsqu'il est souhaité de produire un rayon constamment variable le long du bord de la palette, comme cela est nécessaire lorsque l'épaisseur de la partie aérodynamique varie le long de sa longueur, on admet que la distance entre le bord et le pok-t de l'électrode le plus proche doit être proportionnelle à la quantité de matière à éliminer localement du bord de la partie aérodynamique. Par conséquent, un réglage relativement précis de la distanceentre l'électrode et le bord est nécessaire. ceci est particulièrement difficile -2 du fait des forces provoquées par un écoulement rapide de l'électrolyte ainsi que des complications produites lorsque la partie aérodynamique présente en grande partie une torsion et que le bord possède une courbe variant continuellement. Dans le brevet US No. 3 970 538,on décrit une autre approche pour le finissage des bords de la partie aérodynamique o un tube cylindrique fendu emprisonne le

bord de la partie aérodynamique et fonctionne comme électro-

de. Donc, l'électrode est disposéetrès près de la partie aérodynamique et la fente dans le corps de l'enceinte de l'outil doit s'ajuster à la forme de l'ailette subissant le traitement. En outre, étant donnéla forme particulière et la proximité de l'électrode de la partie aérodynamique, il est possible que le passage du courant et l'enlèvement conséquent de la matière peuvent être localisés de manière inacceptable jusqu'à un point tel qu'une marche est formée dans la surface de la partie aérodynamique écartée du bord ou l'action électrochimique est abruptement sapide par la

configuration de l'outil.

D'après ce qui précède, il est évident qu'on

a précédemment admis que le simple raccordement d'une élec-

trode arbitraire dans un circuit électrique à proximité d'un bord d'une partie aérodynamique de palette ne permet pas d'obtenir le fini souhaitable du bord. Mais, les solutions proposées dans les brevets US numéro 3 849 273 et 3 970 538 et autres inventions similaires exigent des électrodes usinées avec précision et spécifiques pour chaque partie, ou une fixation soigneuse et très rigide pour maintenir un positionnement précis entre l'électrode et la pièce à traiter. Il existe une nécessité pour l'enlèvement aisé de la matière des bords de la partie aérodynamique par un procédé qui exige moins de facteurs critiques pour la

mise en position et qui réduit la difficulté pour la réali-

sation des électrodes.

Il est un but de l'invention de mettre en oeuvre un moyen perfectionné pour le finissage électrochimique

des bords des aubes desmoteurs à turbine à gaz, en par-

ticulier un appareil et un nrocédé capable de réaliser le finissage d'un certain nombre de parties aérodynamiques -3- de dimensions différentes et de pièces à traiter sans faire de dépenses exagérées pour la fabrication d'électrodes et sans dispositif de fixation complexe. Il est un autre but de l'invention de mettre en oeuvre un procédé perfectionné o de faiblesvariations du positionnement de l'électrode et de la partie aérodynamique ont moins de conséquences et

o de faibles' variations de la pièce à traiter sont similai-

rement ajustées.

1O Selon la présente invention, le finissage électro-

chimique du bord d'une pièce à traiter se caractérise par la réalisation d'une électrode ayant une certaine forme, par exemple une électrode effilée, dont à la fois la surface et la distance du bord varient en fonction de la quantité de matière à éliminer de la pièce à traiter. Selon un mode de réalisation préféré, l'électrode-cathode a la forme

d'un cône effilé et elle est montée à proximité du bord.

Donc, au voisinage o l'épaisseur du bord est moindre, l'électrode sera davantage écartée pour autant que la distance entre le bord et la surface de l'électrode soit concernée, et cette électrode aura une surface moindre d'o le courant électrique pourra passer. Lorsqu'une tension uniforme est appliquée entre l'électrode et la pièce à traiter, l'invention résultera en une densité de courant plus ou moins uniforme le long du bord de la pièce. Par

conséquent, la matière éliminée sera plus ou moins proportion-

nelle à la surface et comme cela est nécessaire pour obtenir un élément final de bonne qualité, une quantité plus grande de la matière sera enlevée de la partie la plus épaisse

du bord que de la partie la plus mince.

Exprimé d'une manière générale, à la fois la surfa-

ce unitaire A de l'électrode et la distance S entre l'electrob et la pièce varient de telle façon que le rapport A/S diminue

lorsque moins de masse de matière doit être éliminée.

Une caractéristique de l'invention est qu'une

électrode peut être relativement aisément construite ou modi-

iée pour s'adapter aux différentes configurations de la partie à traiter. En outre, étant donné que la densité de courant

peut être réglée nar la combinaison de la surface de l'élec-

trode et de la distance d'écartement, la distance de - 4- d'écartement devient mdns critique en elle-même pour autant qu'elle influence l'enlèvement de la matière. Ceci diminue de façon souhaitable la nécessité d'une fixation de haute précision.

L'invention a également l'avantage que la fabri-

cation des-électrodes est peu coûteuse, l'appareil est relativement simple et les parties peuvent aisément être interchangées lorsqu'un certain nombre d'éléments sont traités; et on peut utiliser des maïériaux de construction communes et des électrolytes habituels ainsi que des

sources d'énergie habituelles.

Pour que l'invention puisse être mieux comprise, référence est faite aux figures suivantes o: la figure 1 représente une pièce à traiter typique; la figure 2 montre des coupes partielles des

bords non finis et finis de la pièce de la figure 1.

la figure 3 est une représentation générale

du dispositif de finissage électrochimique selon l'invention.

la figure 4 est une électrode avec ur_ masse en cône la figure 5 montre un autre mode de réalisation d'électrode.

la figure 6 schématiquement représente la distri-

bution de la tension électrique et dj passage du courant entre l'électrode et la pièce à traiter. et

la figure 7 représente partiellement le position-

nement dans un plan de l'électrode et de la pièce à traiter

sous forme d'une coupe le long de la ligne 7-7 de la figure 3.

Le mode de réalisation préféré est décrit en

termes de finissage électrochimique de parties aérodynami-

ques de palettes en titane telles que celle montrée dans la figure 1. Cependant, ces spécialistes en la matière admettront que l'invention peut être adaptée à d 'autres formes de

pièces à traiter et à d'autres matières.

La figure 1 représente une forme aérodynamique en titane forgé de palette comprenant un bord d'attaque 12 et un bord arrière 14. Une tige 16 est utilisable pour monter et saisir la partie aérodynamique. On remarquera que

245930%

-5-

le bord d'attaque a une épaisseur diminuant depuis l'ex-

trémité de la tige jusqu'à son sommet 18, et il en est de même du corps de la partie aérodynamique. La figure 2 montre des coupes représentant les bords d'attaque. La figure 2A montre un bord d'attaque 12a dans un état non fini, présentant les parties cisailliée d'un forgeage la figure 2B montre le bord d'attaque 12b fini que l'on désire obtenir et qui sera obtenu par la mise en oeuvre

de l'invention. Etant donné que l'épaisseur du bord d'atta-

que varie le long de la longueur de ce bord, il est évident que pour obtenir un rayon lisse et un fini le long du bord, davantage de matière, exprimée en poids et en volume, doit être enlevée de la partie la plus épaisse que de la partie la plus mince du bord. (Dans d'autres pièces, on peut souhaiter, éliminer d'une épaisseur constante de bord davantage de matière dans une région que dans une autre

pour des applications spéciales. On constatera que l'inven-

tion peut être aisément applicable à une telle situation).

La figure 3 montre l'appareil utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention. Un électrolyte 20 se trouve dans une cuve 18 non conductrice, un support non conducteur 22 est fixé en position sur la cuve. La partie aérodynamique est fixement mise en position dans un électrolyte liquide conducteur en montant la tige 16 dans un orifice

se trouvant dans le support 22. Similairement, une électro-

de 24 est mise en position à proximité de la partie aérody-

namique par sa tige 25. Une matière de masque 36 est appli-

quée sélectivement sur la pièce à traiter pour empêcher tout décapage non souhaité à l'endroit éloigné du bord à finir. Les surfaces normalement à masquer seront la tige ou des portions de la partie aérodynamique au voisinage du

bord opposé 14. Lors de l'utilisation préférée de l'inven-

tion, un masque n'est pas appliqué au corps de la partie aérodynamique au voisinage du bord 12 étant donné que ceci produirait une discontinuité décapée sous forme de marche

dans la partie aérodynamique.

L'électrode est réalisée en acier inoxydable en cuivre, carbone ou autre matière habituelle dans la technique qui ne réagit pas avec l'électrolyte. Bien que -6- ce ne soit pas tout à fait évident dans la figure 3, l'axe principal 26 de l'électrode est approximativement en alignement avec le bord d'attaque 12. Le positionnement est plus apparent dans la figure 7. L'axe principal 26 de l'électrode est approximativement équidistant du bord 12 de la partie aérodynamique, et l'axe 26 se trouve approximativement le long du prolongement de la

ligne médiane 27 de la coupe de la partie aérodynamique.

Donc, si cette partie aérodynamique comprend une tcrsion dans sa forme, l'électrode sera biaisée par rapport à l'axe longitudinal de la palette. Le positionnement

précédent est préféré pour un bord de forme symétrique.

4j A L'électrode peut être décalée du prolongement de la ligne médiane si un contour non symétrique est souhaité sur

le bord d'attaque.

L'électrode a une forme cylindrique effilée o la partie de l'électrode ayant un diamètre moindre È est disposée à l'extrémité de la partie aérodynamique

dont le bord a une épaisseur moindre. Du fait que l'élec-

trode a une partie effilée, la distance ("S" dans la figure 3) entre la surface de l'électrode et le bord d 'attaque augmente lorsque l'épaisseur du bord d'attaque diminue

le long de la longueur de la partie aérodynamique.

Similairement, l'unité de surface ("A" dans la figure 3)

de l'électrode diminue le long de la longueur de l'élec-

trode. L'electrode et la partie aérodynamique sont raccordées à une source d'énergie adaptée pour fournir

la tension électrique nécessaire pour réaliser le finis-

* sage électrochimique. Comme on peut le voir, la pièce

à traiter forme l'anode et l'électrode,est un cathode.

En fonctionnement, la tension électrique est

appliquée avec uoe xaIeur suffisante et avec une durée suffi-

È- 35 sante pour obtenir l'enlèvement souhaité de métal. Le passage du courant au point le long du bord serainfluencé par l'écartement et la surface de la partie de l'électrode à proximité. La quantité de matière enlevée d'une partie de la pièce à traiter sera proportionnelle à la quantité d'électricité qui passe au travers de celle-ci, suivant -7- la loi bien connue de Faraday. L'électrode et les pièces à traiter étant de bons conducteurs de l'électricité, auront de préférence des potentiels électriques constants le long de la totalité de leur longueur. Par conséquent,

le changement du gradient de potentiel par unité de distan-

ce dans l'électrolyte sera moindre à l'endroit o la distance de l'écartement entre l'électrode et la pièce à traiter est plus grande et le passage du courant sera moindre. Donc la dissolution de la pièce à traiter o la vitesse de finissage électrochimique sera inversement

proportionnelle à la distance entre la cathode et l'anode.

En outre, lorsque le diamètre de l'électrode est réduit, il y aura mdns de surface et par conséquent une tendance

à une augmentation de la densité du courant. Mais contre-

balançant cette tendance seront les effets résultant de la surface de l'électrode et dans l'électrolyte tel que la polarisation gazeuse. Le résultat net est que le passage du courant sera moindre à partir des parties à diamètre plus petit de l'électrode. Par conséquent, les effets combinés de l'augmentation de la distance de l'écartement egla diminution de diamètre sontde réduire le passage du courant aux sections plus minces du bord de la partie aérodynamique et ainsi réduire la masse de matière éliminée. Donc, le rayon résultant sera proportionnel à l'épaisseur du bord sans enlèvement excessif de matière

des parties plus minces.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, on cherche à obtenir une densité de courant relativement uniforme le long de la longueur du bord 12 de la partie aérodynamique. Bien entendu, évaluer ceci est quelque peu compliqué pour autant que le courant passe vers d'autres surfaces adjacentes au bord. Ceci est illustré par la figure 6 o est représentée une vue en coupe de l'électrode et de la pièce à traiter de la figure 3. Dans la figure 6, le gradient de potentiel électrique unitaire qui existe entre l'électrode et la pièce à traiter est représenté schématiquement par les lignes marquées "V"; le passage de courant unitaire est représenté par les lignes marquées "I". On peut voir que la densité de courant est la plus -8 élevée entre le bord d'attaque de la pièce à traiter et la partie de l'électrode la plus proche de la pièce. Egalement un courant passe, d'intensité décroissante due au parcour plus long au travers de l'électrolyte, vers d'autres régions de l'électrode, mais, le courant tend à se concentrer sur les bords tranchants de la pièce,

ayant pour effet l'arrondissement souhaité du bord d'attaque.

Les gradients de potentiels électriques et les densités -10 de courant peuvent être analysées enreprésentant un modèle en deux dimensions des coupes de la cellule et de l'électrode sur du papier résistant. Une force électromotrice est appliquée aux électrodes créant ainsi un champ de potentiel

entr'elles qui peut être résolu et représenté sur le dessin.

Alternativement, la configuration souhaitée de l'électrode peut être déterminée expérimentalement en changeant de façon répétée ou en redessinant de façon répétée l'électrode jusqu'à ce que l'uniformité souhaitée soit obtenue,mesurée

par les résultats sur des essais sur les parties aérodyna-

miques.

D'autres observations peuvent être faites sur le mode général de construction et de fonctionnement des électrodes effilées. Etant donné qu'on désire concentrer le courant sur le bord d'attaque, et ne pas avoir un courant substantiel vers les autres parties du corps de la partie aérodynamique, le diamètre principal de l'électrode ne doit pas être trop grand par rapport à l'épaisseur du bord. on

a trouvé qu'un rapport de 10 à 1 est satisfaisant.

Etant donné que c'est le changement de la distan-

ce d'écartement entre la surface de l'électrode et le bord

de la pièce à traiter qui contribue à la diminution du cou-

rant, le diamètre principal de l'électrode est de préférence disposé très près du bord. Si la totalité de l'électrode est disposée à une distance trop grande du bord, alors bien entendu le changement relatif de la distance d'écartement sera moindre, et la variation souhaitée de courant peut ne pas être obtenue. D'un autre côté, l'électrode ne peut être disposée trop près de la pièce à traiter à cause d'un arc électrique qui peut se produire. Ces facteurs étant pris en considération, on a trouvé qu'un écartement minimum -9-

d'environ 1,2 mm au diamètre principal est satisfaisant.

L'électrode est effilée pour obtenir la variation d'enlève-

ment de matière qui est souhaitée. On a trouvé qu'un changement souhaité de diamètre est celui qui est plus ou moins en proportion directe du changement de l'épaisseur du bord. Bien entendu, étant donné que le changement de diamètre de l'électrode produit à la fois une surface réduite proportionnelle au changement du diamètre et un changement de distance, l'effet combiné des deux facteurs

sera supérieur au changement de l'épaisseur du bord.

Ceci reflète la complexité de la situation et il ne semble pas possible qu'une formule ou analyse rigoureuse puisse

être établie en ce moment.

Il existe une autre considération pour établir le diamètre de l'électrode et ils'agit de la capacité de l'électrode lpraEsser le courant au travers du corps de

sa section tranversale et depuis sa surface dans l'électro-

lyte. Lorsque le diamètre diminue, l'unité de surface de l'électrode diminue. Si la surface ne convient pas pour le courant oui est créé par la tension électrique appliquée, alors un chauffage de l'électrode peut se

produire et de façon plus importante, une formation excessi-

ve de gaz peut être obtenue. Une "combustion" ultime et une perte de matière de l'électrode en résultercntQue la section transversale du corps doive être adéquate pour porter le courant au travers de la longueur de l'électrode, sans chauffage et chute de tension indésirables est assez évident. Donc, on doit voir qu'il y aura des cas o les diamètres absolus de l'électrode doivent être maintenus au-dessus de certaines valeurs sans tenir compte des autres critères. Un autre facteur qui doit être considéré est la passivation qui se produit, en particulier dans le titane, à la pièce elle-même si la densité de courant ne dépasse pas une valeur de seuil donnée. Donc, le diamètre minimum et l'écartement de l'électrode doivent nécessairement être maintenus au-dessus de cette valeur qui réduit la densité de courant à un point tel qu'une passivation

se produit à la pièce à traiter.

Avec des formes plus compliquées de la pièce à

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traiter, il sera souhaitable de raffiner l'électrode davanta-

ge. Comme exemple relativement simple, l'arrangement de la partie aérodynamique et de électrode représentée dans la figure 3 peut résulteren une élimination excessive de matière du point 30 o le bord d'attaque 12 intersecte avec le sommet 18 de la partie aérodynamique. Dans un tel cas, on trouvera utile d'utiliser une électrode à masse en cône

du type montré dans la figure 4. La première partie pré-

domminante de l'électrode comprend une partie effilée selon les principes indiquées ci-dessus alors que la deuxième partie 34 comprend une masse:nleFfilée d'une façon plus sévère, augmentant ainsi davantage la distance et diminuant davantage la surface. Ceci résultera en une

diminution supplémentaire du courant au voisinage de l'inter-

section 30 sommet-bord d'attaque. Le point exact o la mass en cône effilée commence le long de l'axe 26 de l'électrode

est une question d'expérimentation pour les formes parti-

culières des pièces à traiter considérées. Selon un-autre cas, tel que celui o la partie aérodynamique comprend une plate-forme, on peut trouver souhaitable d'augmenter la

surface de l'électrode et diminuer la distance de l'écarte-

ment au voisinage, de sorte que le passage du courant se

fait dans le coin auquel il est naturellement opposé.

Par conséquent, on comprendra que la présente invention englobe davantage de changementsde la configuration de

l'électrode que les exemples donnés dans ce mode de réalisa-

tion préféré. Par exemple, lors de la mise en oeuvre de l'invention il est possible d'avoir une électrode dont le

diamètre et l'écartement d'abord diminuent, ensuite augmen-

tent, et ensuite de nouveau diminuent o d'obtenir des

sections droites intercalées.

Ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, la forme et

l'écartement de l'électrode sont liés l'un à l'autre.

En fait, avec une électrode cylindrique effilée du type

montré dans les figures 3 et 4, la relation est forcée.

Dans certains cas, d'autres formes d'électrodes peuvent également être utilisées. Par exemple, la figure 5 montre une électrode de forme trapézoidale o l'écartement de

l'électrode et la surface d'électrode peuvent varier indé-

- il -

pendamment lorsque la surface 28 est présentée à la pièce à traiter. D'autres configurations viendront d'elle-même à l'esprit de ces spécialistes en la matière mettant en oeuvre la présente invention. Le rapport exact entre le changement de surface et le degré d'augmentation de la distance d'écartement est une question d'expérimentation pour obtenir les résultats exacts souhaités. Mais pour l'électrode cylindrique effilée on a trouvé que le changement de l'unité de surface de l'électrode doit être plus ou moins proportionnel selon le changement de l'épaisseur du bord d'attaque de la partie aérodynamique. ceci est

décrit davantage au moyen d'un exemple ci-dessous.

Ce qui suit décrit la mise en oeuvre de l'inven-

tion pour le finissage d'une aube de moteur à turbine à gaz en alliage de titane AMS 4928 (6Al-4V-complément Ti),

l'aube ayant été réalisée par la mise en oeuvre d'un mrocé-

dé d'estampage de précision mais présentant un cisailleiaent

résiduel auxbords, dont l'enlèvement est décrit ci-dessous.

La partie aérodynamique a les dimensions suivantes

9 x 3,2 x 0,3 cm s'effilant depuis les bords et le sommet.

Le bord à finir a un aspect cisaillé découpé, l'épaisseur du bord variant depuis 1,15 à 0,06 mm ou en un

rapport de 1,9 à 1. Avant de disposer la pièce dans l'élec-

trolyte, elle a d'abord été décapée pour éliminer toute contamination provenant du forgeage. Immédiatement avant d'être disposée dans l'électrolyte, la pièce est dégraissée,

rincée à l'eau, immergée dans une solution d'acide nitrip--

fluorhydrique durant 10 à 20 secondes pour éliminer tout oxyde de surface et ensuite rinçée dans l'eau froide et séchée. Une protection de matière thermoplastique est utilisée comme masque et disnosée autour du bord de la partie aérodynamique oppose à celui qui doit subir le traitement de finissage électrochimique pour empêcher les courants vagabonds et autres effets nuisibles du bord

qui peut avbir subi précédemment un finissage. La protec-

tion recouvre environ 1,3 cm de la partie aérodynamique mesurée depuis le bord opposé; elle ne s'étend pas le long du corps de la partie aérodynamique jusqu'au point o l'action électrochimique peut Provoquer

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une marche sur la partie aérodynamique à l'endroit o

l'effet est arrêté.

L'aube est montée sur un support de chlorure de polyvinyle ensemble avec une électrode de sorte que les deux sont immergéesdans un électrolyte se trouvant dans une cuve de polypropylène. L'électrolyte est

de préférence un mélange d'éthylène glycol -acide sulfuri-

que - acide fluorhydrique dont la composition préférée est indiquée dans le tableau I. Des compositions dans le domaine montré dans le tableau peuvent également être Utilisées aussi bien que d'autres électrolytes à base

de glycol ou d'alcool bien connusdans la technique.

Pendant le finissage électrochimique, le bain est

maintenu de préférence entre 25 et 320C.

TABLEAU I

Composition de l'électrolyteexprimée en pourcents en volume Préférée Domaine Ethylène glycol 77 74-79 Acide sulfurique concentré 13 11-15 Acide fluorhydrique concentré 10 8-12 Une électrode ayant la forme représentée soit

dans la figure 3, soit dans la figure 4 est utilisée.

Les dimensions de l'électrode en acier inoxydable AISI 316 sont: 8 mm de diamètre, effilement suivant un angle de 1 20' depuis son axe principal. L'électrode a 9 cm de long, à peu près la même longueur que le bord d'attaque, avec pour résultat que le diamètre le plus petit est

de 4,6 mm. Lorsqu'une masse en cône est ajoutée, le dia-

mètre le plus petit ou pointe de l'électrode est d'abord réduit jusqu'à 3, 2 mm et le diamètre de l'électrode est agrandi à partir de là suivant un angle de 50 depuis l'axe principal jusqu'à ce que la masse en côneintersecte

avec la pièce effilée à un endroit qui est à 13 mm du som-

met. On peut remarquer que le rapport du diamètre princi-

pal de l'électrode à l'épaisseur du bord proche est 8mm/1,15 mm ou 7 à 1. L'électrode est positionnée dans le support avec l'aube de sorte que son point le plus

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proche, la surface du diamètre principal sera à environ

0,76 à 1,5 mm du bord de la partie aérodynamique.

Une source de courant électrique est raccordée entre l'électrode et la pièce à traiter de sorte que l'élec-

trode estla cathode et la pièce à traiter est l'anode.

Une source de courant ayant une tension de sortie d'environ volts est satisfaisante. le passage du courant commence en appliquant une tension requise et ensuite on règle la tension pendant le fonctionnement pour maintenir le courant

à environ 22 ampères.

L'électrode décrite a une surface de 12,3 cm2

et la surface totale de la partie aérodynamique (à l'exclu-

sion de celle qui est masquée) est de 41 cm2. Donc avec 22 ampères, la densité de courant moyenne sur la pièce à traiter est de 0,5 ampère par cm2 alors que sur l'électrode elle est de 1,7. Bien entendu le courant nesera pas réparti de façon égale à travers la surface de l'électrode et de la pièce mais sera concentré à leur surface proche, comme

on peut le voir dans la figure 6. Sur la base de l'expérien-

ce, on peut supposer que 75% du courant sur la pièce est concentré dans les 0,5 mm du bord; en fonction de ceci, la densité moyenne de courant sera environ 1,7 ampères par cm2 dans la partie concentrée et il doit être compris qu'il

existe une répartition inégale dans cette zone. Similaire-

ment, dans l'électrode, si on admet que 75% du courant passent au travers de la moitié avant de la cathode faisant face au bord, la densité moyenne de courant sera de 0,5 ampère par cm. Lesdensitésde courantsmentionnés cidessus

sont seulement des estimations.

Au diamètre principal de 8 mm, l'unité de surface pour une variation de 1 mm peut être calculée comme étant 50 mm2aJOrs que celle au diamètre le plus petit elle de 4,6 mm d'une électrode unique effilée/peut être calculée comme étant égale à 16,6 mm2. Donc, le rapport de l'unité de surface depuis la base jusqu'au sommet de l'électrode est de l'ordre de 3 à 1. (Bien entendu, le cas spécial

du sommet formant un angle est exclus de ce calcul).

Comme on l'a mentionné, la distance d'écartement entre la surface de l'électrode et le bord d'attaque à -14 proximité du diamètre principal de l'électrode est de 1,5 mm,

l'intervalle au sommet de l'électrode unique est par consé-

quent de 3,2 mm et le rapport est de 2 à 1.

Le courant est maintenu entre l'électrode et la pièce à tràter pendant une période de temps suffisante pour obtenir un produit fini; typiquement ceci se fait en environ 2 minutes. Lorsque le courant est arrêté et que l'élément est enlevé de l'électrolyte, on trouvera que le bord précédemment rugueux a été transformé en un bord à rayons Paayant un rayon de 2,9 mm au sommet et 4,6 mm

à la base de la partie aérodynamique.

Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au procédé et appareil qui

Maernitd'être décritsuniquement à. titre d'exemples non limi-

tatifs sans sortir du cadre de l'invention.

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Claims (5)

Revendications:

1. Procédé de finissage électrochimique du bord d'une pièce à traiter o des quantités différentes de matière doivent être enlevées du bord de cette pièce en des endroits différents le long de sa longueur, caractérisé par les étapes de réaliser une électrode ayant une forme

donnée avec une unité de surface A et une distance d'écarte-

ment S entre la surface de l'électrode et le bord de la pièce

à traiter mesuréesatbzpointsle long de lalongueur de l'électro-

de, o à la fois A et S sont changés de telle façon que le rapport A/S changejufuIàa /des valeurs inférieures aux points proches des endroits du bord de la pièce o moins

de matière par unité de poids doit être enlevée.

2. Procédé de finissage électrochimique du bord d'une pièce mince o une partie du bord a une épaisseur qui varie le long de sa longueur, caractérisé par les étapes de réaliser une électrode ayant une portion effilée, cette électrode ayant un axe principal en alignement avec le bord de sorte que la distance d'écartement entre les parties inférieures de la partie effilée de l'électrode et les parties inférieures proches de ce bord de la pièce à traiter est plus grande à l'endroit o l'épaisseur du bord est mdndre, l'électrode en outre ayant une unité de surface quidiminue le long de la longueur du bord dans le même sens que l'6naisseur du bord diminue, uour enlever la matière en quantité approximativemoentY SaI tpaklsseur du bord et produire

un bord bien fini.

3. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon

l'une quelconque des revendications 1 ou 2, o différentes

quantités de matière doivent être enlevées en différents endroits le long d'une partie du bord, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce à traiter ayant un bord mince, une cuve pour contenir un électrolyte, une électrode dont l'axe principal est en alignement avec le bord et comprend une partie effilée, le changement de l'effilement étant tel que la surface de l'électrode et la distance d'écartement entre l'électrode et le bord de la pièce à la fois varient dans le même sens que celui o la quantité de matière

enlevée du bord varie, un dispostif pour maintenir l'électro-

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de et la pièce en position fixe dans l'électrolyte, un dis-

positif pour appliquer une tension électrique entre l'élec-

trode et la pièce suffisante pour provoquer l'enlèvement de la matière d'une partie du bord de la pièce.

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce à traiter est la partie aérodynamique d'une palette comprenant un bord qui se termine à une

surface d'intersection libre et/ou l'électrode se caracté-

rise en outre en ce qu'elle comprend une masse en cône

cette masse en cône étant disposée près du bord à traiter.

5. Appareil selon l'une quelconque des revendications

3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend une électrode cylindrique effilée et une pièce comprenant une partie aérodynamique, l'électrode ayant son axe disposé lelong

des projections de l'axe central moyen des coupes trans-

versales de la partie aérodynamique.

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