Исследование катодных отложений при импульсной ЭХО сталей вибрирующим электродом-инструментом

Амирханова Н.А., Гимаев Н.З., Зайцев А. Н., Куценко В.Н., Маркелова Н.И.

Abstract

УДК 621.9.047

Возникновение катодных отложений в виде фазовых оксидно-гидроксидных пленок и осадков является технологическим ограничением повышения точности копирования, а в ряде случаев не позволяет выполнять некоторые технологические операции электрохимической обработки. Например, операции прошивки глубоких отверстий малого диаметра или прорезки узких пазов. Представлены методика и результаты сравнительных экспериментальных исследований скорости образования, состава и геометрии катодных отложений при обработке на униполярном и биполярном токе с использованием электрода-инструмента из нержавеющей стали для электролитов на основе NaNO₃. Установлено, что на поверхности катода в процессе импульсной электрохимической обработки на униполярном токе возникают, как правило, четыре характерные зоны отложений, которые различаются размерами и фазово-химическим составом. Показано, что существенное уменьшение объема катодных отложений или их полное устранение может быть достигнуто за счет использования биполярного тока. Установлены оптимальные схемы подачи импульсов тока прямой и обратной полярности, позволяющие минимизировать объем катодных отложений. Сформулирован и подтвержден результатами технологических исследований и фазово-химического анализа механизм (феноменологическая модель) процесса образования и удаления катодных отложений при биполярной ЭХО.

Peculiarities of the cathode deposits forming along the length of the electrolyte pumping channel in impulse ECM of steels at the unipolar and the bipolar ECM have been discovered. It is ascertained that at the unipolar ECM four characteristic zones on the ET surface are formed. These zones are determined by a different combination of the current density and the hydrodynamic parameters of the electrolyte flow. A hypothesis is proved, that the cathode deposits are caused by electrophoretical transfer of positive sharged granules to the ET (electrode-tool) surface where they are adsorbed and adhesively connected with the cathode surface. A mechanism of the cathode deposits removal at the bipolar ECM has been revealed. It has been established that at the current inverse pulse apply an acidation (to pH = 1,2) of the anode-side area occurs, that is sufficient for chemical dissolving of the cathode deposits. Thus, an effective influence of the bipolar machining on a steel cathode has been ascertained. This influence results in chemical dissolving of hydroxide sheet in an acid medium, that provides the cathode being used repeatedly in a quantity automated production (without geometric, physical and chemical changes of the work surface). It has been showed that as the time of the unipolar machining increases the geometric dimensions and the phase composition of the cathode deposits are stabilized. At that the main volume of the deposits is formed during the first 1-5 minutes of processing.

Download full-text PDF. 451 downloads

Menu

Vol. 37 (2001), Issue 2, p. 4-12

Исследование катодных отложений при импульсной ЭХО сталей вибрирующим электродом-инструментом

Abstract