WO2013089577A1 - Способ электрохимической обработки материалов - Google Patents

Способ электрохимической обработки материалов Download PDF

Info

Publication number
WO2013089577A1
WO2013089577A1 PCT/RU2011/000976 RU2011000976W WO2013089577A1 WO 2013089577 A1 WO2013089577 A1 WO 2013089577A1 RU 2011000976 W RU2011000976 W RU 2011000976W WO 2013089577 A1 WO2013089577 A1 WO 2013089577A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current pulse
duration
additional
pulse
groups
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000976
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Вячеслав Александрович ЗАЙЦЕВ
Тимур Рашитович ИДРИСОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм"
Priority to PCT/RU2011/000976 priority Critical patent/WO2013089577A1/ru
Publication of WO2013089577A1 publication Critical patent/WO2013089577A1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H3/00Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • B23H3/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/26Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
    • B23H7/30Moving electrode in the feed direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H2300/00Power source circuits or energization
    • B23H2300/10Pulsed electrochemical machining

Definitions

  • the invention relates to the field of pulsed electrochemical processing (ECHO) of conductive materials containing components with substantially different electrochemical properties.
  • ECHO pulsed electrochemical processing
  • the proposed invention can be used to perform various copy-stitching operations in the manufacture of complex shaped surfaces of machine parts and tools from hard WC-Co, WC-TiC-Co alloys and composite materials.
  • the voltage of each pulse of reverse polarity is successively reduced in the range from the polarization voltage, determined at the moment the current pulse ceases to be of direct polarity, to the voltage at which the electrochemical dissolution of the working surface of the electrode-tool begins ( EI), then measure the instantaneous value of the voltage pulse of the current of direct polarity at a given point, calculate the difference between the measured instantaneous values for each subsequent and previous pulse in direct polarity and when the sign of this difference is changed from minus to plus, the upper limit is determined, and when the sign changes from plus to minus, the lower limit of the voltage pulse of reverse polarity current is determined, and the processing process is conducted, keeping the voltage of reverse current polarity pulses within these limits, and complete the process of processing the reverse current pulse.
  • the disadvantage of this method is the limited ability to control the process to create a specific chemical composition. surface layer, or alignment of the rates of anodic dissolution of the components of the processed material, in order to ensure minimal surface roughness.
  • a known method of ECHO using a modulated reversible electric field [US JN ° 6,402,931, IPC V23N 3/02, publ. 1 1.06. 2002], under which electrochemical processing is performed using pulses of direct (anodic) and reverse (cathodic) electric current.
  • a reverse (cathode) current pulse is supplied before the direct (anode) pulse, which allows creating the necessary geometry and quality (polishing) of the surface during electrochemical processing of easily passivated metals and alloys.
  • the disadvantage of this method is the limited ability to control the process to create a certain chemical composition of the surface layer, or to equalize the rates of anodic dissolution of the components of the processed material, in order to ensure minimal surface roughness.
  • the disadvantage of this method is the limited ability to control the process to create a specific chemical composition of the surface layer, or to equalize the rates of anodic dissolution of the components of the processed material, in order to ensure minimal surface roughness.
  • a flashing electrode is a tool with a workpiece and is machined at small interelectrode gaps.
  • the duration of the pulse packet, the phase of supply of the pulse packet relative to the moment of maximum proximity of the electrodes and the feed rate of the electrode - tool are regulated
  • the disadvantage of this method is that when processing highly alloyed alloys and conductive composite materials, the possibilities of controlling the process are limited to create a certain chemical composition of the surface layer, or to equalize the rates of anodic dissolution of the components of the processed material, in order to ensure a minimum surface roughness.
  • This method is the closest to the claimed one and is accepted by us as the closest analogue.
  • the disadvantage of this method is the inability to control the processing process due to the lack of criteria for prompt decision-making on changing pulse parameters.
  • the problem to which the invention is directed is to achieve a given chemical composition of the surface layer and surface quality during the electrochemical treatment of conductive materials. with components having various electrochemical properties, for
  • the task is achieved by electrochemical processing on small interelectrode gaps of a workpiece from a conductive material containing components with different electrochemical properties, including processing the workpiece by groups of high-frequency microsecond anode or bipolar current pulses supplied synchronously with the moments of maximum approximation oscillating electrode - ⁇
  • groups of high-frequency microsecond current pulses supply an additional single cathode current pulse, gradually increasing its amplitude until a transient kink occurs, caused by a change in the electrical resistance of the interelectrode gap and controlled by the voltage waveform during processing, the duration of the additional single cathode pulse
  • the duration of the additional unit . the cathode current pulse after the occurrence of the specified fracture is reduced with an increase in the acidity of the electrolyte, and increase with a decrease in the acidity of the electrolyte.
  • the duration of an additional single cathodic current pulse after the appearance of the indicated fracture increases with an increase in the number of current pulses in the group and i
  • the duration of an additional single cathodic current pulse after the occurrence of said fracture is increased with an increase in the duration of the anode current pulses in the group and decreases with a decrease in the duration of the anode current pulses
  • the duration of an additional single cathodic current pulse after the occurrence of said fracture increases with increasing amplitude of the anode current pulses in the group and decreases with decreasing amplitude of the anode current pulses in the group.
  • the specified technical result is achieved due to the possibility of controlling the processing process, based on the provision of a certain form of an additional single cathode current pulse, namely, to
  • the bent material was the same.
  • a pulse is applied to the interelectrode gap, two processes occur: a transient process, which is mainly associated with the charge of the capacitance of the double electric layer, and a steady state process in which electrochemical reactions begin to occur, and the pH of the near-electrode electrolyte layer changes, and there is a change in the electrical parameters of the MEP, for example, the resistance of the MEP.
  • the current generator has a steeply dropping characteristic, that is, rectangular current pulses are fed to the load, then changes in the MEP resistance will be reflected on the shape of the voltage pulse.
  • the voltage amplitude at the MEP will increase according to a law close to linear, and after the transition process is completed, the charge of the double electric layer capacitance will remain practically unchanged, therefore, at the top of the additional voltage pulse, a transient kink appears, which characterizes two processes that occur during the supply of a given single cathode pulse.
  • the first process (from the beginning of the pulse to the break point) is transient and is associated with the charge of the double electric layer
  • the second from the break point to the end of the pulse) is a steady-state process in which the energy of the additional pulse begins to be spent on hydrogen evolution and a change in pH of the electrode layer of the electrolyte.
  • the pH value can be carried out by changing the amplitude j
  • FIG. 1. a) waveforms of voltage and current under the conditions of electrochemical treatment of VK8 alloy with groups of bipolar current pulses at an additional pulse current of 2 A. b) photograph of a part processed in this mode.
  • FIG. 2. oscillograms of voltage and current under electrochemical conditions
  • FIG. 3. a) voltage and current waveforms during electrochemical treatment of the VK8 alloy by groups of bipolar current pulses at an additional pulse current of 8 A., b) photograph of the part processed in this mode.
  • the proposed method of electrochemical processing is implemented on a modernized copy-firmware machine model SEP-905.
  • the electrode tool is made of 12X18H10T material
  • the electrolyte is based on an aqueous solution of NaN0 3 with the addition of NaOH
  • the workpiece is made from WC-Co VK8 alloy containing 8% cobalt.
  • the transient kink is well expressed, but is shifted to the beginning of the additional pulse, i.e. the required ratio of the lengths of the sections before and after the break point is not maintained.
  • the pH of the electrolyte shifts from the optimal value for this alloy, and the process proceeds at a lower speed, and the parts of the surface of the part are covered with an oxide film.
  • the proposed invention allows, when processing parts from triconductive materials containing components with significantly different electrochemical properties, to create on their surface low roughness and achieve a specified composition of the components of the surface layer by controlling the processing process.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

Изобретение относится к импульсной электрохимической обработке токопроводящих материалов, содержащих компоненты с разными электрохимическими свойствами. Способ включает обработку заготовки на малых межэлектродных зазорах группами высокочастотных микросекундных анодных или биполярных импульсов тока, подаваемыми синхронно с моментами максимального сближения колеблющегося электрода-инструмента. В паузах между группами импульсов тока подают дополнительный единичный катодный импульс тока, плавно увеличивая его амплитуду до момента появления переходного излома, вызванного изменением электрического сопротивления межэлектродного промежутка и контролируемого по осциллограмме напряжения. Длительность упомянутого дополнительного импульса тока до и после момента появления излома изменяют в зависимости от условий обработки. Изобретение позволяет создать на деталях поверхностный слой с заданным составом компонентов и низкой шероховатостью за счет управления интенсивностью анодного растворения компонентов материала, оперативного контроля и регулирования параметров обработки.

Description

Способ электрохимической обработки материалов
Изобретение относится к области импульсной электрохимической об- работки (ЭХО) токопроводящих материалов, содержащих компоненты с су- щественно различными электрохимическими свойствами. В частности, пред- лагаемое изобретение может быть использовано для выполнения различных копировально-прошивочных операций при изготовлении сложнофасонных поверхностей деталей машин и инструментов из твердых WC-Co, WC-TiC-Co сплавов и композитных материалов.
Известен способ ЭХО биполярными импульсами тока [US N° 5,833,835, МПК В23НЗ/02, опубл.10.1 1.1998], при котором импульсы прямой полярно- сти чередуются с импульсами обратной полярности. По данному способу ог- раничивают напряжение импульсов тока обратной полярности из условия от- сутствия растворения рабочей поверхности электрода-инструмента. Для это- го, в процессе обработки, последовательно уменьшают напряжение каждого импульса обратной полярности в диапазоне от напряжения поляризации, оп- ределяемого в момент прекращения подачи импульса тока прямой полярно- сти, до напряжения, при котором начинается электрохимическое растворение рабочей поверхности электрода-инструмента (ЭИ), далее измеряют мгновен- ное значение напряжения импульса тока прямой полярности в заданной точ- ке, вычисляют разность измеренных мгновенных значений для каждых по- следующего и предыдущего импульсов прямой полярности и при изменении знака этой разности с минуса на плюс определяют верхнюю границу, а при последующей смене знака с плюса на минус - нижнюю границу напряжения импульсов тока обратной полярности, и ведут процесс обработки, удерживая напряжение импульсов тока обратной полярности в этих границах, и завер- шают процесс обработки импульсом тока обратной.
Недостатком данного способа являются ограниченные возможности управления процессом для создания определенного химического состава по- верхностного слоя, либо выравнивания скоростей анодного растворения компонентов обрабатываемого материала, с целью обеспечения минималь- ной шероховатости поверхности.
Известен способ ЭХО с использованием модулированного реверсивно- го электрического поля [US JN° 6,402,931 , МПК В23Н 3/02, опубл. 1 1.06. 2002], при Котором электрохимическая обработка выполняется, с использо- ванием импульсов прямого (анодного) и обратного (катодного) электриче- ского тока. При этом обратный (катодный) импульс тока подается перед прямым (анодным) импульсом, что позволяет создать необходимую геомет- рию и качество (полировку) поверхности при электрохимической обработке легкопассиврруемых металлов и сплавов.
Недостатком данного способа являются ограниченные возможности управления процессом для создания определенного химического состава по- верхностноГо слоя, либо выравнивания скоростей анодного растворения компонентов обрабатываемого материала, с целью обеспечения минималь- ной шероховатости поверхности.
Известен способ импульсной электрохимической обработки [US N° 5,242,556, МПК В23Н 3/00, опубл. 07.09.1993] в нейтральном электролите, при которое поочередно применяют положительные и отрицательные им- пульсы электрического тока с изменением интервалов времени от отрица- тельного импульса до положительного импульса.
Недостатком данного способа являются ограниченные возможности управления процессом для создания определенного химического состава по- верхностного слоя, либо выравнивания скоростей анодного растворения компонентов обрабатываемого материала, с целью обеспечения минималь- ной шероховатости поверхности.
Известен способ и оборудование для электрохимической обработки то- копроводяи|их материалов в электролите [US JNT« 6,23 1 ,748, МПК В23Н 3/00, опубл. 15.05.2001], при котором к электроду-инструменту и заготовке при-
Figure imgf000004_0001
управления процессом для создания определенного химического состава по- ί
верхностного слоя, либо выравнивания скоростей анодного растворения компонентов обрабатываемого материала, с целью обеспечения минималь-
1
I
ной шероховатости поверхности.
ί
Известен также способ электрохимической обработки титана и титано- вых сплавов в электролитах с применением анодных активирующих регули- руемых высокочастотных прямоугольных импульсов тока, подаваемых паке- тами, которое синхронизируют с моментом максимального сближения ко- ί
леблющегося электрод - инструмента с заготовкой и ведут обработку на ма- лых межэлектродных зазорах. При этом регулируют длительность пакета импульсов, фазу подачи пакета импульсов относительно момента макси- мального сближения электродов и скорость подачи электрод - инструмента,
I
поддерживая такое минимальное значение межэлектродного зазора, при ко- тором количество импульсов напряжения в пакете, имеющих характер пони- жения будет! наибольшим (RU 2271905 МПК В23Н 3/00, опубл. 20.03.2006г.).
Недостатком данного способа является то, что при обработке сильно- легированнЫх сплавов и токопроводящих композитных материалов ограни- чены возможности управления процессом для создания определенного хими- ческого состава поверхностного слоя, либо выравнивания скоростей анодно- го растворения компонентов обрабатываемого материала, с целью обеспече- ния минимальной шероховатости поверхности. Известен способ импульсной электрохимической обработки высоколе- тированных сталей, сплавов и композитных токопроводящих материалов, со- держащих компоненты с существенно различными электрохимическими свойствами, где изменяют соотношение параметров импульсов прямой и об- ратной полярности для обеспечения определенного соотношения скоростей анодного растворения компонентов в зависимости от изменения кислотно-
I
сти прианодного слоя. Обработка осуществляется в нейтральных электроли- i
тах на малых межэлектродных зазорах с применением анодных высокочас- i
тотных микросекундных импульсов тока, подаваемых пакетами, которые синхронизируют с моментами максимального сближения колеблющегося электрод - инструмента с заготовкой и дополнительных импульсов, подавае- мых между пакетами (ЕР1714725 МПК В23Н 3/00, опубл. 18.04.2005 г).
Данный способ является наиболее близким к заявляемому и принят на- ми в качестве ближайшего аналога.
Недостатком данного способа является невозможность управления процессом обработки ввиду отсутствия критериев для оперативного приня- тия решения об изменении параметров импульсов. Кроме того, для опти- мального осуществления процесса обработки недостаточно только управле- ние кислотностью межэлектродной среды. Так, например, для достижения минимальной шероховатости обрабатываемой поверхности, процессы элек- трохимического анодного растворения никелевой компоненты металлокера- мического WC-Ni твердого сплава желательно осуществлять при повышен- ных температурах в нейтральной среде, a WC компоненты в щелочной среде.
Figure imgf000005_0001
иметь быстродействующее внешнее воздействие. Такую функцию может выполнять дополнительный предшествующий импульс тока обратной полярности (катодный импульс). Однако его роль должна быть шире, чем та, которая представлена в аналогичных технических решениях. А именно, выбор параметров импульсов прямой и обратной по- лярности должен влиять на ряд показателей: кислотность электролита (рН),
ί
нагрев электролита и поверхности, заряд и разряд емкости двойного электри-
!
ческого слоя; на границе раздела «поверхность-электролит».
Таким : образом, известные способы электрохимической обработки не могут обеспечить условия для оперативного контроля процесса ЭХО и выбо- ра параметров импульсов для достижения определенного соотношения ско-
Figure imgf000006_0001
тельного снижения шероховатости поверхности, либо получения поверхно- стного слоя с определенным соотношением компонентов обрабатываемого материала. '
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, яв- ляется достижение заданного химического состава поверхностного слоя и качества поверхности при электрохимической обработке токопроводящих материалов . с компонентами, имеющими различные электрохимические свойства, за| счет оперативного контроля и регулирования параметров про- цесса обработки, обеспечивающего управление интенсивностью анодного растворения компонентов.
Поставленная задача достигается способом электрохимической обра- ботки на малых межэлектродных зазорах заготовки из токопроводящего ма- териала, содержащего компоненты с разными электрохимическими свойст- вами, включающим обработку заготовки группами высокочастотных микро- секундных анодных или биполярных импульсов тока, подаваемыми син- хронно с моментами максимального сближения колеблющегося электрода- ί
инструмента! и заготовки, в котором в отличие от прототипа в паузах между ι
группами высокочастотных микросекундных импульсов тока осуществляют подачу дополнительного единичного катодного импульса тока, плавно уве- личивая его |амплитуду до момента появления переходного излома, вызван- ного изменением электрического сопротивления межэлектродного проме- жутка и контролируемого в процессе обработки по осциллограмме напряже- ния, причем длительность дополнительного единичного катодного импульса
i
тока до и после момента появления указанного излома изменяют в зависимо- сти от условий обработки.
Кроме того, согласно изобретению длительность дополнительного единичного .катодного импульса тока после момента появления указанного излома уменьшают при увеличении показателя кислотности электролита, и увеличивают при уменьшении показателя кислотности электролита.
ί
Кроме того, согласно изобретению длительность дополнительного еди- ничного катодного импульса тока после момента появления указанного из- лома увеличивают при увеличении количества импульсов тока в группе и i
уменьшают при уменьшении количества импульсов тока в группе.
Кроме того, согласно изобретению длительность дополнительного еди- ничного катодного импульса тока после момента появления указанного из- лома увеличивают при увеличении длительности анодных импульсов тока в группе и уменьшают при уменьшении длительности анодных импульсов тока
I
в группе.
Кроме того, согласно изобретению длительность дополнительного еди- ничного катодного импульса тока после момента появления указанного из- лома увеличивают при увеличении амплитуды анодных импульсов тока в группе и уменьшают при уменьшении амплитуды анодных импульсов тока в группе.
Кроме то|го, согласно изобретению при обработке твердых сплавов, со- держащих компонент кобальт, таких как WC-Co, WC-TiC-Co, длительность
Figure imgf000008_0001
кую шероховатость поверхности и заданный химический состав поверхност- ного слоя с разным соотношением компонентов.
i
Указанный технический результат достигается благодаря возможности управления процессом обработки, исходя из обеспечения определенной фор- мы дополнительного единичного катодного импульса тока, а именно - чтобы
I
на осциллограмме напряжения, создаваемого катодным импульсом тока, на вершине импульса наблюдался излом, вызванный окончанием переходного процесса изменения электрического сопротивления межэлектродного про- межутка и началом установившегося процесса. Длительности участков до- полнительного импульса до и после точки излома изменяют в зависимости от режима обработки и состава обрабатываемого материала.
j
Назначение дополнительного единичного катодного импульса тока в
Figure imgf000008_0002
нентов материала заготовки была одинаковой. При подаче импульса на ме- жэлектрожный промежуток происходят два процесса: переходной процесс, который связан преимущественно с зарядом емкости двойного электрическо- го слоя, и установившийся процесс, при котором начинают протекать элек- трохимические реакции, и происходит изменение рН приэлектродного слоя электролита, при этом происходит изменение электрических параметров МЭП, например, сопротивления МЭП. Если генератор тока имеет характери- стику крутопадающую, то есть на нагрузку поступают импульсы тока прямо- угольной формы, то изменения сопротивления МЭП будут отражены на форме импульса напряжения. Таким образом, при подаче катодного импуль- са тока прямоугольной формы амплитуда напряжения на МЭП будет расти по закону, близкому к линейному, а после завершения переходного процесса заряда емкости двойного электрического слоя будет оставаться практически неизменным, следовательно, на вершине дополнительного импульса напря- жения будет появляться переходный излом, который характеризует два про- цесса, протекающих во время подачи данного единичного катодного импуль- са. Первый процесс (от начала импульса до точки излома) является переход- ным и связан с зарядом двойного электрического слоя, а второй (от точки из- лома до окончания импульса) - установившийся процесс, при котором энер- гия дополнительного импульса начинает тратиться на выделение водорода и изменение рН приэлектродного слоя электролита.
При подаче анодных импульсов протекают процессы окисления на по- верхности заготовки. При этом рН приэлектродного слоя смещается в «кис- лую» сторону (снижается). При подаче дополнительных катодных импульсов протекают процессы восстановления на поверхности заготовки. При этом рН приэлектродного слоя смещается в «щелочную» сторону (повышается). Со- ответственнр значение рН электролита в приэлектродной области зависит от амплитудно|-временных параметров импульсов. Следовательно, регулирова- j
ние значения рН можно осуществлять за счет изменения амплитудно- j
временных параметров как рабочих (анодных), так и дополнительных (ка- ί
тодных) импульсов.
В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретным при- мером его выполнения и прилагаемыми рисунками, подтверждающими воз- можность его осуществления, на которых:
Фиг. 1. а) осциллограммы напряжения и тока в условиях электрохими- ческой обработки сплава ВК8 группами импульсов биполярного тока при ве- личине тока дополнительного импульса 2 А. б) фотография детали, обрабо- танной в данном режиме.
Фиг. 2. а) осциллограммы напряжения и тока в условиях электрохими-
Figure imgf000010_0001
танной в данном режиме.
Фиг. 3. а) осциллограммы напряжения и тока в условиях электрохими- ческой обработки сплава ВК8 группами импульсов биполярного тока при ве- личине тока Дополнительного импульса 8 А., б) фотография детали, обрабо- танной в данном режиме.
Пример конкретной реализации
Предлагаемый способ электрохимической обработки реализован на модернизированном копировально-прошивочном станке модели СЭП-905. Электрод-инструмент выполнен из материала 12Х18Н10Т, электролит на ос- нове водного раствора NaN03 с добавлением NaOH, а обрабатываемая заго- товка из WC-Co сплава ВК8, содержащего 8% кобальта.
ί
После I установки начального зазора (20 мкм) подают группы рабочих анодных или биполярных импульсов синхронно с вибрацией электрода- инструмента, количество импульсов в группе 15. При этом устанавливают длительность импульса 50 мкс и амплитуду 14 В. В паузах между группами рабочих импульсов подают дополнительные единичные катодные импульсы длительностью 5,2 мс для обеспечения начального показателя кислотности
Figure imgf000011_0001
имущественно тратится на переходный процесс, и рН электролита не может достигнуть Максимальной величины, необходимой для равномерного раство- рения компонентов сплава, а поверхность детали покрыта окисной пленкой.
Далее [увеличивают амплитуду дополнительного катодного импульса тока до момента, когда на осциллограмме создаваемого напряжения соотно- шение длительностей участков до и после точки излома будет соответство- вать заранее экспериментально установленному значению. Для обрабатывае- мого сплава |ВК8 соотношение длительностей участков должно находиться в диапазоне 0]9-1 (фиг. 2), при котором происходит равномерное растворение компонентов сплава и достигается требуемое качество поверхности Ra = 0, 16 мкм. При силе тока 4 А излом на вершине дополнительного катодного им- пульса на осциллограмме напряжения выражен хорошо и соотношение дли- тельностей участков до и после точки излома соответствует заранее экспери- ментально установленному значению - 1 , и поверхность детали чистая.
i
При дальнейшем увеличении силы тока до 8 А (фиг. 3), переходный излом выражен хорошо, но смещен к началу дополнительного импульса, т.е. не выдержано требуемое соотношение длительностей участков до и после точки излома При этом рН электролита смещается от оптимального значения для данного сплава, и процесс протекает с меньшей скоростью, а участки по- верхности детали покрыты окисной пленкой.
Таким! образом, предложенное изобретение позволяет при обработке деталей из тркопроводящих материалов, содержащих компоненты с сущест- венно разными электрохимическими свойствами, создавать на их поверхно- сти низкую шероховатость и достигать заданный состав компонентов по- верхностногр слоя за счет управления процессом обработки.

Claims

Формула изобретения
1. Способ электрохимической обработки на малых межэлектродных за- зорах заготовки из токопроводящего материала, содержащего компоненты с разными электрохимическими свойствами, включающий обработку заготов- ки группами высокочастотных микросекундных анодных или биполярных импульсов тока, подаваемыми синхронно с моментами максимального сбли- жения колеблющегося электрода-инструмента и заготовки, отличающийся тем, что в паузах между группами высокочастотных микросекундных им- ί
пульсов тока осуществляют подачу дополнительного единичного катодного импульса тока, плавно увеличивая его амплитуду до момента появления пе- реходного излома, вызванного изменением электрического сопротивления межэлектродного промежутка и контролируемого в процессе обработки по осциллограмме напряжения, причем длительность дополнительного единич- ί
ного катодного импульса тока до и после момента появления указанного из- лома изменяют в зависимости от условий обработки.
2. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что длительность дополнитель- ного единичного катодного импульса тока после момента появления указан- ного излома уменьшают при увеличении показателя кислотности электроли- та, и увеличивают при уменьшении показателя кислотности электролита.
i
3. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что длительность дополнительного
I
единичного катодного импульса тока после момента появления указанного
Figure imgf000013_0001
тока в групп .
5. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что длительность дополнительного единичного катодного импульса тока после момента появления указанного излома увеличивают при увеличении амплитуды анодных импульсов тока в группе и уменьшают при уменьшении амплитуды анодных импульсов тока в группе.
6. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что при обработке твердых сплавов, содержащих: компонент кобальт, таких как WC-Co, WC-TiC-Co, длитель- ность дополнительного единичного катодного импульса тока после момента появления указанного излома уменьшают при увеличении содержания ко- бальта в материале обрабатываемой заготовки и увеличивают при уменыне- нии содержания кобальта в материале обрабатываемой заготовки.
7. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что длительность дополнительного единичного катодного импульса тока до и после момента появления указан- ного излома регулируют посредством изменения амплитуды катодных им- пульсов тока в группе микросекундных биполярных импульсов тока.
PCT/RU2011/000976 2011-12-12 2011-12-12 Способ электрохимической обработки материалов WO2013089577A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2011/000976 WO2013089577A1 (ru) 2011-12-12 2011-12-12 Способ электрохимической обработки материалов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2011/000976 WO2013089577A1 (ru) 2011-12-12 2011-12-12 Способ электрохимической обработки материалов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013089577A1 true WO2013089577A1 (ru) 2013-06-20

Family

ID=48612904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000976 WO2013089577A1 (ru) 2011-12-12 2011-12-12 Способ электрохимической обработки материалов

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2013089577A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114054873A (zh) * 2020-08-07 2022-02-18 阿杰·查米莱斯股份有限公司 用于高速线材切割的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6231748B1 (en) * 1998-04-06 2001-05-15 U.S. Philips Corporation Method of and arrangement for electrochemical machining
RU2220031C1 (ru) * 2003-02-05 2003-12-27 Уфимский государственный авиационный технический университет Способ электрохимической обработки титана и титановых сплавов
RU2271905C1 (ru) * 2004-06-04 2006-03-20 Уфимский государственный авиационный технический университет Способ электрохимической обработки титана и титановых сплавов
RU2281838C2 (ru) * 2002-11-11 2006-08-20 ООО "Компания Новотэч" Способ биполярной электрохимической обработки
EP1714725A1 (de) * 2005-04-18 2006-10-25 Wilhelm Mahler Verfahren und Schaltanordnung zur elektrochemischen Metallbearbeitung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6231748B1 (en) * 1998-04-06 2001-05-15 U.S. Philips Corporation Method of and arrangement for electrochemical machining
RU2281838C2 (ru) * 2002-11-11 2006-08-20 ООО "Компания Новотэч" Способ биполярной электрохимической обработки
RU2220031C1 (ru) * 2003-02-05 2003-12-27 Уфимский государственный авиационный технический университет Способ электрохимической обработки титана и титановых сплавов
RU2271905C1 (ru) * 2004-06-04 2006-03-20 Уфимский государственный авиационный технический университет Способ электрохимической обработки титана и титановых сплавов
EP1714725A1 (de) * 2005-04-18 2006-10-25 Wilhelm Mahler Verfahren und Schaltanordnung zur elektrochemischen Metallbearbeitung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114054873A (zh) * 2020-08-07 2022-02-18 阿杰·查米莱斯股份有限公司 用于高速线材切割的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2465991C2 (ru) Способ электрохимической обработки
Marashi et al. State of the art in powder mixed dielectric for EDM applications
US6231748B1 (en) Method of and arrangement for electrochemical machining
US6558231B1 (en) Sequential electromachining and electropolishing of metals and the like using modulated electric fields
CZ81397A3 (en) Process and apparatus for electrochemical machining of electrically conducting object in electrolyte and electric power source
Qu et al. Wire electrochemical machining using reciprocated traveling wire
Han et al. Effects of polarization on machining accuracy in pulse electrochemical machining
RU2008145736A (ru) Способ электрохимической обработки
CN103695980A (zh) 一种铝合金表面单层微弧氧化陶瓷膜的制备方法
Thanigaivelan et al. Drilling of micro-holes on copper using electrochemical micromachining
US10487416B2 (en) Electrochemical machining employing electrical voltage pulses to drive reduction and oxidation reactions
RU2465992C2 (ru) Способ импульсной электрохимической обработки
Chen et al. Influence of pulse waveform on machining accuracy in electrochemical machining
CN107385485A (zh) 大面积连续沉积涂层和表面改性方法
Wang et al. Dependency of the pulsed electrochemical machining characteristics of Inconel 718 in NaNO3 solution on the pulse current
RU2220031C1 (ru) Способ электрохимической обработки титана и титановых сплавов
Nakano et al. Wire electrochemical finishing of wire electrical discharge machined surface of highly alloyed materials with insoluble precipitates
WO2013089577A1 (ru) Способ электрохимической обработки материалов
RU2450897C2 (ru) Способ электрохимической обработки материалов
Zaytsev et al. Precise pulse electrochemical machining by bipolar current: Aspects of effective technological application
CN105728874A (zh) 微细倒锥孔的电解加工方法及其装置
De Silva et al. Process control and power systems for electrochemical-erosion sinking (ELESIN)
EA030498B1 (ru) Способ электрохимической обработки титана и титановых сплавов
RU2271905C1 (ru) Способ электрохимической обработки титана и титановых сплавов
US20120175259A1 (en) Method for electrochemical machining

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11877228

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11877228

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1