Galvanoplastie, chromage. Encyclopédie des technologies et techniques Méthodes de traitement combinées

On appelle méthodes chimiques de traitement des matériaux dans lesquelles l'élimination d'une couche de matériau se produit en raison de réactions chimiques dans la zone de traitement. Avantages des méthodes de traitement chimique : a) une productivité élevée, assurée par des vitesses de réaction relativement élevées, principalement l'absence de dépendance de la productivité vis-à-vis de la taille de la surface traitée et de sa forme ; b) la capacité de traiter des matériaux particulièrement durs ou visqueux ; c) effets mécaniques et thermiques extrêmement faibles pendant le traitement, ce qui permet de traiter des pièces de faible rigidité avec une précision et une qualité de surface suffisamment élevées.

La gravure dimensionnelle profonde (fraisage chimique) est la méthode de traitement chimique la plus courante. Il est conseillé d'utiliser cette méthode pour traiter des surfaces de formes complexes sur des pièces à paroi mince, pour obtenir des pièces tubulaires ou des tôles avec un changement d'épaisseur en douceur sur la longueur, ainsi que pour traiter un nombre important de petites pièces ou de pièces rondes avec de grandes ; nombre de zones traitées (perforation des surfaces de tuyaux cylindriques). En éliminant localement les excès de matériaux dans les zones déchargées ou légèrement chargées par cette méthode, le poids total des avions et des missiles peut être réduit sans compromettre leur résistance et leur rigidité. Aux USA, le recours au broyage chimique a permis de réduire de 270 kg le poids d'une aile de bombardier supersonique. Cette méthode permet de créer de nouveaux éléments de structure, par exemple des tôles 1 d'épaisseur variable. Le broyage chimique est également utilisé dans la fabrication de circuits imprimés d’équipements électroniques. Dans ce cas, à partir d'un panneau en matériau isolant, recouvert sur une ou deux faces d'une feuille de cuivre, les zones spécifiées par le circuit sont supprimées par gravure.

Le processus technologique de broyage chimique comprend les opérations suivantes.

1. Préparation des pièces pour le fraisage chimique afin d'assurer une adhérence ultérieure serrée et fiable du revêtement protecteur à la surface de la pièce. Pour les alliages d'aluminium, cette préparation est réalisée : par dégraissage à l'essence B70 ; légère gravure dans un bain avec de la soude caustique 45-55 g/l et du fluorure de sodium 45-55 g/l à une température de 60-70°C pendant 10-15 minutes pour éliminer la couche de gainage ; lavage à l'eau tiède et froide et clarification à l'acide nitrique, suivi d'un lavage et d'un séchage. Pour les alliages d'acier inoxydable et de titane, les pièces sont préparées par gravure pour détartrage dans un bain aux acides fluorhydrique (50-60 g/l) et nitrique (150-160 g/l) ou dans un bain chauffé électriquement à 450-460°C. dans de la soude caustique et du nitrate de sodium (20%), suivi d'un lavage et d'un séchage, d'un dégraissage et d'un léger décapage avec lavages et séchages répétés.

2. Application de revêtements protecteurs sur les zones de la pièce qui ne sont pas sujettes à la gravure. Il est réalisé en installant des superpositions spéciales, des gabarits de type adhésif chimiquement résistants ou, le plus souvent, en appliquant des revêtements de peinture et de vernis, qui sont généralement utilisés comme vernis et émaux perchlorovinyliques, vernis polyamides et matériaux à base de caoutchoucs non oprènes. Ainsi, pour les alliages d'aluminium, nous recommandons l'émail PKhV510V, le solvant RS1 TU MKhP184852 et l'émail KhV16 TU MKhPK-51257, le solvant R5 TU MKhP219150, pour les alliages de titane - colle AK20, diluant RVD. Pour une meilleure adhérence de ces revêtements au métal, la surface est parfois pré-anodisée. L'application des couches de peintures et vernis s'effectue au pinceau ou au pistolet avec protection préalable des zones de gravure avec des gabarits ou par immersion dans un bain ; dans ce dernier cas, le contour est marqué sur le film protecteur séché, puis découpé et retiré.

3. La dissolution chimique est effectuée dans des bains en respectant le régime de température. Le broyage chimique des alliages d'aluminium et de magnésium est effectué dans des solutions d'alcalis caustiques ; aciers, titane, alliages spéciaux résistants à la chaleur et inoxydables - dans des solutions d'acides minéraux forts.

4. Le nettoyage après gravure des pièces en alliages d'aluminium avec un revêtement protecteur en émail est effectué par lavage à l'eau courante à une température de 50+70°C, trempage du revêtement protecteur dans de l'eau courante plus chaude à une température

70-90°C et élimination ultérieure du revêtement protecteur avec des couteaux manuellement ou des brosses douces dans une solution d'acétate d'éthyle et d'essence (2:1). Ensuite, ils sont clarifiés ou légèrement mordancés et séchés.

La qualité de la surface après fraisage chimique est déterminée par la rugosité initiale de la surface de la pièce et les modes de gravure ; il est généralement inférieur de 1 à 2 degrés à la propreté de la surface d'origine. Après la gravure, tous les défauts existants sur la pièce sont supprimés. (risques, rayures, irrégularités) conservent leur profondeur, mais s'élargissent, acquérant une plus grande douceur ; Plus la profondeur de gravure est grande, plus ces modifications sont prononcées. La qualité de la surface est également influencée par le mode d'obtention des pièces et leur traitement thermique ; le matériau laminé donne une meilleure surface par rapport au matériau estampé ou pressé. Une rugosité de surface élevée avec des irrégularités prononcées est obtenue sur les pièces coulées.

La rugosité de la surface est influencée par la structure du matériau, la taille et l'orientation des grains. Les feuilles d'aluminium durcies vieillies ont une finition de surface de qualité supérieure. Si la structure est à gros grains (par exemple, le métal est recuit), la surface finale traitée aura une grande rugosité, inégale et bosselée. La structure à grains fins doit être considérée comme la plus adaptée au traitement chimique. Il est préférable de traiter les pièces en acier au carbone par fraisage chimique avant le durcissement, car en cas d'hydrogénation lors de la gravure, un chauffage ultérieur permet d'éliminer l'hydrogène. Il est toutefois conseillé de durcir les pièces en acier à parois minces avant le traitement chimique, car un traitement thermique ultérieur peut provoquer leur déformation. La surface traitée par fraisage chimique est toujours quelque peu relâchée en raison de la gravure, et cette méthode réduit donc considérablement les caractéristiques de fatigue de la pièce. Compte tenu de cela, pour les pièces fonctionnant sous charges cycliques, il est nécessaire d'effectuer un polissage après fraisage chimique.

Précision de fraisage chimique ±0,05 mm. profondeur et pas moins de +0,08 mm le long du contour ; Le rayon de courbure du mur découpé est égal à la profondeur. Le fraisage chimique est généralement effectué jusqu'à une profondeur de 4 à 6 mm et moins souvent jusqu'à 12 mm ; Avec une profondeur de fraisage plus grande, la qualité de la surface et la précision du traitement se détériorent fortement. L'épaisseur finale minimale de la feuille après gravure peut être de 0,05 mm, le fraisage chimique peut donc être utilisé pour traiter des pièces avec des ponts très fins sans déformation, le traitement peut être effectué sur un cône en immergeant progressivement la pièce dans la solution ; S'il est nécessaire de graver des deux côtés, vous devez soit positionner la pièce verticalement de manière à permettre au gaz libéré de s'élever librement de la surface, soit graver en deux étapes - d'abord d'un côté puis de l'autre. La deuxième méthode est préférable, car lorsque la pièce est positionnée verticalement, les bords supérieurs des découpes sont moins bien traités en raison des bulles de gaz qui y pénètrent. Lors de coupes profondes, des mesures spéciales (par exemple des vibrations) doivent être utilisées pour éliminer les gaz de la surface à traiter, ce qui interfère avec le processus normal. Le contrôle de la profondeur et de la gravure pendant le traitement est effectué par immersion. Simultanément à la préparation des échantillons de contrôle, le contrôle direct des dimensions à l'aide de jauges d'épaisseur telles qu'un support indicateur ou électronique, ainsi que par le contrôle automatique du poids.

La productivité du broyage chimique est déterminée par le taux d'enlèvement de matière en profondeur. Le taux de gravure augmente avec l'augmentation de la température de la solution d'environ 50 à 60 % tous les 10 °C, et dépend également du type de solution, de sa concentration et de sa pureté. La solution peut être agitée pendant le processus de gravure à l'aide d'air comprimé. Le processus de gravure est déterminé par une réaction exothermique, de sorte que l'apport d'air comprimé le refroidit quelque peu, mais fondamentalement, la température constante est assurée en plaçant des serpentins d'eau dans le bain.

La gravure par immersion présente un certain nombre d'inconvénients - recours à du travail manuel, rupture partielle des films protecteurs sur les surfaces non traitées. Lors du traitement d'un certain nombre de pièces, la méthode de gravure par jet, dans laquelle l'alcali est fourni par des buses, est plus prometteuse.

Un moyen d'augmenter la productivité du broyage chimique est l'utilisation de vibrations ultrasoniques d'une fréquence de 15 à 40 kHz ; dans ce cas, la productivité du traitement augmente de 1,5 à 2,5 fois - jusqu'à 10 mm/h. Le processus de traitement chimique est également considérablement accéléré par un rayonnement infrarouge ciblé. Dans ces conditions, il n'est pas nécessaire d'appliquer des revêtements protecteurs, car le métal est soumis à un fort échauffement le long d'un circuit de chauffage donné et les zones restantes, étant froides, ne se dissolvent pratiquement pas.

Le temps de gravure est déterminé expérimentalement sur des échantillons témoins. Les pièces décapées sont retirées de la machine de gravure, lavées à l'eau froide et traitées à une température de 60-80°C dans une solution contenant 200 g/l de soude caustique pour éliminer l'émulsion, la peinture et la colle BF4. Les pièces finies sont soigneusement lavées et séchées sous courant d'air.

L'amélioration des conditions de découpe grossière des pièces par élimination préalable de la peau par gravure est un autre exemple de l'effet dissolvant du réactif. Avant la gravure, les pièces sont sablées pour éliminer le tartre. Les alliages de titane sont gravés dans un réactif composé de 16 % d'acide nitrique, 5 % d'acide fluorhydrique et 79 % d'eau. Selon la littérature étrangère, on utilise à cet effet une gravure dans des bains de sel, suivie d'un lavage à l'eau puis d'une nouvelle gravure dans des agents de gravure acides pour enfin nettoyer la surface.

L'effet chimique de l'environnement technologique est également utilisé pour améliorer les procédés de découpe conventionnels ; Les méthodes de traitement des matériaux basées sur une combinaison d'influences chimiques et mécaniques sont de plus en plus utilisées. Des exemples de méthodes déjà maîtrisées sont la méthode chimico-mécanique de meulage des alliages durs, le polissage chimique, etc.

J'écris une thèse. Je suis nouveau sur Inventor. Je n'ai pas beaucoup de temps, quelqu'un peut-il m'aider, s'il vous plaît) Il y a une poutre soudée à partir de feuilles de 10 mm d'épaisseur. Le matériau des feuilles, ainsi que le matériau de soudage, sont spécifiés à l'aide de Semantic. 2015. Dépendances sur les bords, car . dans ces zones, la poutre est soudée aux poutres longitudinales (Figure 1), puis la force est introduite - 500 N. Le résultat est en quelque sorte étrange, l'image est la même. Quelle pourrait être la raison?

Allons-y dans l'ordre. Je suis d'accord avec le paragraphe 3 de l'article 1358. Il découle clairement de ce paragraphe qu'un modèle d'utilité (brevet de quelqu'un d'autre) est considéré comme utilisé dans un produit (votre produit) s'il utilise au moins une caractéristique issue d'une revendication indépendante du brevet de quelqu'un d'autre. Cet unique élément utilisé ne peut être qu'un élément distinctif, puisque l'article 1358 du Code civil traite de TOUS les éléments d'une créance indépendante. « La revendication indépendante doit contenir les caractéristiques nécessaires : - pour réaliser le but de l'invention (modèle d'utilité), - pour atteindre le résultat technique spécifié dans la description ; L'ensemble des caractéristiques de la revendication indépendante doit fournir l'objet de l'invention ou ; modèle d'utilité brevetable"

Cela y ressemble. l'amortissement des éléments provient uniquement des moissonneuses-batteuses. Les exemples impliquent généralement soit la dynamique du rotor, soit l'analyse FSI utilisant des éléments acoustiques. Ou faut-il secouer le confinement ? Eh bien, il existe des réservoirs d'eau))) ils peuvent être modélisés avec des éléments acoustiques. Bien sûr, ce sont des puces. g - un amortissement structurel constant attribue différents g à différents matériaux. Pourquoi l'amortissement Rayleigh ne convient-il pas ? Eh bien, sauf que vous ne connaissez pas l’alpha et la bêta requis. une approche est utilisée pour créer un modèle FE. Le modèle FE peut contenir différents objets tels que des combinaisons14 ou simplement des matériaux avec amortissement. L'assemblage de la matrice à partir du modèle FE est la tâche du programme. Notre tâche est d'assembler le modèle FE et de configurer correctement le programme. Placer vos objets dans ses matrices après que le programme a formulé la matrice est improductif et ne correspond pas à l'approche populaire. Une conversation sur les coordonnées modales est apparemment une conversation sur une solution utilisant la méthode de superposition d'analyse harmonique ou transitoire. Mais ce n'est pas exactement le cas)

Allons-y dans l'ordre. Je pense que vous êtes d'accord avec le paragraphe 3 de l'article 1358. Oui ? Il ressort clairement de ce paragraphe que si au moins une caractéristique de la revendication indépendante de la formule n'est pas utilisée, alors le brevet n'est pas utilisé dans l'objet. Êtes-vous d'accord?

Le cliquet n'est pas une stabilisation, mais l'accumulation de déformations de cycle en cycle. mais le processus inverse est également possible : stabilisation et étirement de l'hystérésis en ligne droite. Il le fait probablement même plus souvent. Le comportement exact d’un matériau spécifique dans des conditions spécifiques est une autre question. c'est ça. seulement dans des cas particuliers. Disons que nous étirons le matériau. et supposons que notre matériau soit tel qu'à une déformation assez importante l'effet Bauschinger cesse d'être observé. comment est-ce possible, par exemple... mais nous avons dépassé deux fois la limite de rendement. Si l’effet Bauschinger fonctionnait, lors du déchargement et de la compression ultérieure, le matériau commencerait immédiatement à se déformer plastiquement. Et si, au stade de la traction, la limite d'élasticité était dépassée trois fois, le matériau s'écoulerait en compression sans encore être déchargé. Cela nous amène à la conclusion que la surface élastique n’est pas rigide, mais a la capacité de se déformer dans la région des grandes déformations. Mais les partisans du durcissement isotrope vont plus loin. Et pour que les conneries décrites ci-dessus ne se produisent pas, à mesure que la surface de la fluidité se déplace, nous l'élargirons également. Ensuite, avec un étirement important suivi d'un déchargement et d'une compression, il est possible de sélectionner des paramètres tels qu'ils tombent dans une expérience privée distincte ou dans plusieurs expériences. Mais en utilisant le durcissement isotrope, nous élargissons la surface non seulement dans une direction, mais également dans la direction perpendiculaire. Si vous regardez l'espace de contrainte, disons tension/compression - nous parlions de sigma1, puis perpendiculaire - sigma 2 ou sigma3. Et maintenant, c’est catégoriquement faux. Autrement dit, cela ne fonctionnera pas pour les trajectoires de chargement complexes. Par conséquent, une combinaison avec un durcissement isotrope est une impasse. Il n'existe pas dans la nature ; il était simplement plus facile de le programmer au début du développement de la FEM pour des problèmes de déformation plastique unilatérale et de trajectoire de chargement simple. En bonus pour ceux qui liront jusqu'au bout. Il existe d'ailleurs également un durcissement combiné, mais avec de bons résultats.

J'ai entendu parler de cette méthode de traitement intéressante. Je veux l'implémenter sur une machine CNC :)

Extrait du livre « Manuel de l'ingénieur technologique en génie mécanique » (Babichev A.P.) :

L'usinage dimensionnel électrochimique est basé sur le phénomène de dissolution anodique (électrochimique) du métal lorsque le courant traverse un électrolyte fourni sous pression dans l'espace entre les électrodes sans contact direct entre l'outil et la pièce. Par conséquent, un autre nom pour cette méthode est traitement chimique anodique.

Pendant le processus de traitement, l'électrode de l'outil est la cathode et la pièce est l'anode. L'électrode-outil se déplace progressivement à la vitesse Vn. L'électrolyte est introduit dans l'espace interélectrode. Le mouvement intensif de l'électrolyte assure un déroulement stable et hautement productif du processus de dissolution anodique, l'élimination des produits de dissolution de l'espace de travail et l'évacuation de la chaleur générée pendant le processus de traitement. Au fur et à mesure que le métal est retiré de la pièce anodique, l'outil cathodique est fourni.

La vitesse de dissolution anodique et la précision du traitement sont d’autant plus élevées que l’écart entre les électrodes est petit. Cependant, à mesure que l'écart diminue, le processus de régulation devient plus compliqué, la résistance au pompage de l'électrolyte augmente et une panne peut se produire, endommageant la surface à traiter. En raison de l'augmentation du remplissage de gaz dans les petits interstices, le taux de dissolution anodique diminue. Devrait choisir

une telle taille d'espace à laquelle le taux d'enlèvement de métal et la précision de formage optimaux sont obtenus.

Pour obtenir des performances technologiques élevées de l'ECM, il est nécessaire que les électrolytes répondent aux exigences suivantes : élimination complète ou partielle des réactions secondaires qui réduisent l'efficacité du courant ; dissolution anodique du métal de la pièce uniquement dans la zone de traitement, à l'exclusion de la dissolution des surfaces non traitées, c'est-à-dire la présence de propriétés de localisation élevées, assurant la circulation du courant électrique de la valeur calculée dans toutes les zones de la surface de la pièce à traiter.

Les électrolytes les plus courants sont des solutions neutres de sels de chlorure inorganiques, de nitrates et de sulfates de sodium et de potassium. Ces sels sont bon marché et inoffensifs pour le personnel d'exploitation. Une solution aqueuse de chlorure de sodium (sel de table) NaCl est largement utilisée en raison de son faible coût et de ses performances à long terme, assurées par la réduction continue du chlorure de sodium dans la solution.

Les installations ECM doivent avoir des filtres pour nettoyer l'électrolyte.

Je suis satisfait de la rondeur obtenue du trou. Mais la forme en entonnoir n’est pas agréable.

Je vais maintenant essayer de pomper l’électrolyte à l’aide d’une aiguille médicale.

Le site Web présente les bases de la technologie de galvanoplastie. Les processus de préparation et d'application de revêtements électrochimiques et chimiques, ainsi que les méthodes de contrôle de la qualité des revêtements, sont discutés en détail. Les équipements principaux et auxiliaires de l'atelier galvanique sont décrits. Des informations sont fournies sur la mécanisation et l'automatisation de la production galvanique, ainsi que sur les précautions d'hygiène et de sécurité.

Le site peut être utilisé pour la formation professionnelle des ouvriers de la production.

L'utilisation de revêtements protecteurs, protecteurs-décoratifs et spéciaux permet de résoudre de nombreux problèmes, parmi lesquels une place importante est occupée par la protection des métaux contre la corrosion. La corrosion des métaux, c'est-à-dire leur destruction due à l'action électrochimique ou chimique de l'environnement, cause d'énormes dommages à l'économie nationale. Chaque année, en raison de la corrosion, jusqu'à 10 à 15 % de la production annuelle de métaux sous forme de pièces et de structures de valeur, d'instruments et de machines complexes devient inutilisable. Dans certains cas, la corrosion entraîne des accidents.

Les revêtements galvaniques sont l'une des méthodes efficaces de protection contre la corrosion ; ils sont également largement utilisés pour conférer un certain nombre de propriétés spéciales précieuses à la surface des pièces : dureté et résistance à l'usure accrues, réflectivité élevée, propriétés antifriction améliorées, conductivité électrique de surface, une soudabilité plus facile et, enfin, simplement pour améliorer l'apparence du produit.

Les scientifiques russes sont les créateurs de nombreuses méthodes importantes de traitement électrochimique des métaux. Ainsi, la création de la galvanoplastie est le mérite de l'académicien B. S. Jacobi (1837). Les travaux les plus importants dans le domaine de la galvanoplastie appartiennent aux scientifiques russes E. X. Lenz et I. M. Fedorovsky. Le développement de la technologie de galvanoplastie après la Révolution d'Octobre est inextricablement lié aux noms des professeurs scientifiques N. T. Kudryavtsev, V. I. Lainer, N. P. Fedotiev et bien d'autres.

De nombreux travaux ont été réalisés pour standardiser et normaliser les processus de revêtement. Le volume de travail en forte augmentation, la mécanisation et l'automatisation des ateliers de galvanoplastie nécessitaient une réglementation claire des processus, une sélection minutieuse des électrolytes pour le revêtement, la sélection des méthodes les plus efficaces pour préparer la surface des pièces avant le dépôt des revêtements de galvanoplastie et les opérations finales, ainsi que méthodes fiables pour le contrôle de la qualité des produits. Dans ces conditions, le rôle d’un galvaniseur qualifié augmente fortement.

L'objectif principal de ce site est d'aider les étudiants des écoles techniques à maîtriser le métier de galvaniste connaissant les procédés technologiques modernes utilisés dans les ateliers de galvanisation avancés.

Le chromage électrolytique est un moyen efficace d'augmenter la résistance à l'usure des pièces frottantes, de les protéger de la corrosion, ainsi qu'une méthode de finition protectrice et décorative. Des économies importantes proviennent du chromage lors de la restauration des pièces usées. Le processus de chromage est largement utilisé dans l’économie nationale. Un certain nombre d'organismes de recherche, d'instituts, d'universités et d'entreprises de construction de machines travaillent à son amélioration. Des électrolytes et des modes de chromage plus efficaces apparaissent, des méthodes sont développées pour améliorer les propriétés mécaniques des pièces chromées, ce qui élargit la portée du chromage. La connaissance des bases de la technologie moderne de chromage contribue à la mise en œuvre des instructions de la documentation réglementaire et technique et à la participation créative d'un large éventail de praticiens au développement ultérieur du chromage.

Le site a développé les problèmes de l'influence du chromage sur la résistance des pièces, a élargi l'utilisation d'électrolytes et de processus technologiques efficaces et a introduit une nouvelle section sur les méthodes permettant d'augmenter l'efficacité du chromage. Les sections principales ont été repensées en tenant compte des avancées avancées de la technologie de chromage. Les instructions technologiques données et les conceptions des dispositifs de suspension sont exemplaires, guidant le lecteur en matière de choix des conditions de chromage et des principes de conception des dispositifs de suspension.

Le développement continu de toutes les branches de la construction mécanique et de la fabrication d'instruments a conduit à une expansion significative du champ d'application des revêtements électrolytiques et chimiques.

Par dépôt chimique de métaux, combiné au dépôt galvanique, des revêtements métalliques sont créés sur une grande variété de diélectriques : plastiques, céramiques, ferrites, vitrocéramiques et autres matériaux. La production de pièces à partir de ces matériaux avec une surface métallisée a assuré l'introduction de nouvelles solutions de conception et techniques, améliorant la qualité des produits et réduisant le coût de production des équipements, des machines et des biens de consommation.

Les pièces en plastique avec revêtement métallique sont largement utilisées dans l'industrie automobile, l'industrie de la radio et d'autres secteurs de l'économie nationale. Les processus de métallisation des matériaux polymères sont devenus particulièrement importants dans la production de cartes de circuits imprimés, qui constituent la base des appareils électroniques modernes et des produits d'ingénierie radio.

La brochure fournit les informations nécessaires sur les processus de métallisation chimico-électrolytique des diélectriques et présente les principes de base du dépôt chimique des métaux. Les caractéristiques des revêtements électrolytiques pour la métallisation des plastiques sont indiquées. Une attention considérable est accordée à la technologie de production des cartes de circuits imprimés, ainsi qu'aux méthodes d'analyse des solutions utilisées dans les processus de métallisation, ainsi qu'aux méthodes de préparation et de correction.

Sous une forme accessible et fascinante, le site présente la nature physique des caractéristiques des rayonnements ionisants et de la radioactivité, l'influence de diverses doses de rayonnement sur les organismes vivants, les méthodes de protection et de prévention des risques radiologiques, les possibilités d'utilisation des isotopes radioactifs pour reconnaître et traiter les maladies humaines.

Le traitement dimensionnel électrochimique est basé sur une dissolution anodique locale du matériau de la pièce dans une solution électrolytique avec un mouvement intense de l'électrolyte entre les électrodes.

L'usinabilité des métaux et alliages par la méthode électrochimique dépend de leur composition chimique et ne dépend pas de leurs propriétés mécaniques et de leur état structurel. Les avantages de la méthode incluent une qualité de surface élevée avec une productivité de traitement accrue, aucun effet thermique sur la pièce et aucune usure de l'électrode de l'outil. De ce fait, lors du traitement électrochimique, une couche de structure altérée ne se forme pas et la formation de brûlures, fissures, contraintes résiduelles, etc. sur la surface est éliminée.

Faisabilité de l'application

Le recours au traitement électrochimique s’avère très efficace et économiquement réalisable dans les principaux cas suivants :

1. pour le traitement de pièces en matériaux particulièrement durs, cassants ou visqueux (alliages résistants à la chaleur, durs et de titane, aciers inoxydables et trempés) ;
2. pour le traitement de composants et de pièces structurellement complexes (aubes de turbine à gaz, matrices, moules, canaux et cavités internes, etc.), même à partir de matériaux pouvant être découpés ;
3. pour remplacer les opérations particulièrement gourmandes en main d'œuvre (y compris manuelles) (ébavurage, arrondi des bords, etc.) ;
4. pour obtenir une surface de haute qualité, y compris polie, sans défauts dans la couche superficielle.

Il est conseillé de classer les types connus de traitement électrochimique selon deux caractéristiques déterminantes : le mécanisme du processus de destruction des métaux lui-même et la méthode d'élimination des produits de réaction de la zone de travail. Sur cette base, nous pouvons citer trois directions principales dans lesquelles se déroule le développement et la mise en œuvre de méthodes de traitement électrochimique : le traitement électrochimique-hydraulique (anodic-hydraulique), le traitement électrochimique-mécanique et les méthodes de traitement combinées.

Traitement électrochimique-hydraulique

Le traitement électrochimique-hydraulique (également appelé traitement électrochimique dans un flux électrolytique) est basé sur la dissolution anodique du métal et l'élimination des produits de réaction de la zone de travail par un flux électrolytique. Dans ce cas, la vitesse du flux d'électrolyte dans l'espace interélectrode est maintenue entre 5 et 50 m/sec (en utilisant une pompe fournissant une pression de 5 à 20 kgf/cm2, ou en raison de la rotation de l'outil cathodique, en continu mouillé avec l'électrolyte). La tension de fonctionnement est maintenue entre 5 et 24 V (en fonction du matériau et du fonctionnement technologique), l'écart entre les électrodes est de 0,01 à 0,5 mm ; La taille de l'écart est régulée par des systèmes de suivi automatiques. L'acier inoxydable, le laiton et le graphite (ce dernier lors du traitement sous tension alternative ou pulsée) sont utilisés comme matériaux pour la fabrication d'électrodes d'outils.

L'intensité énergétique de ce groupe de procédés dépend de la composition chimique du matériau traité et de l'efficacité actuelle. Pour la plupart des opérations technologiques, elle est de 10 à 15 kW/heure/kg. Les types de traitement électrochimique-hydraulique les plus courants à l’heure actuelle sont :

Les opérations de copie et de couture sont réalisées lors du mouvement de translation d'un outil cathodique dont la forme est copiée sur le produit simultanément sur toute la surface (Fig. 5).

Ces opérations sont utilisées dans la fabrication d'aubes de turbine, de matrices de forgeage, etc. Avec un taux d'enlèvement de métal de 0,1 à 0,5 mm/min, une propreté de surface de 6 à 7 est obtenue ; avec une vitesse de traitement croissante jusqu'à 1-2 mm/min, la propreté de la surface augmente jusqu'à 8-9. La productivité la plus élevée obtenue lors du traitement des cavités sur une machine modèle MA-4423 est de 15 000 mm3/min à un courant de 5 000 A. La vitesse d'avance de l'outil dans le sens de l'enlèvement du métal est de 0,3 à 1,5 mm/min lors du traitement des matrices, des moules et des lames et de 5 à 6 mm/min lors de la couture des trous. Propreté des surfaces 6-9 ; précision de traitement 0,1-0,3 mm. Le traitement est effectué avec des espaces minimes (0,1-0,15 mm) ; les plus grands espaces (5-6 mm) - lors du traitement simultané de grandes surfaces.

Riz. 5. Schéma de couture d'un trou par la méthode électrochimique

Riz. 6. Usinage avec un outil à disque rotatif

Usinage avec un outil à disque rotatif (Fig. 6), qui permet d'effectuer une rectification externe de profils, plats et ronds avec un outil non abrasif pour obtenir un état de surface de 7-9 avec une productivité sur aciers inoxydables jusqu'à 150-200 mm3 /min à partir d'une zone de travail de 1 cm2 et 60-80 mm3/min pour les alliages durs, utilisé pour obtenir le profil des matrices à filetage en carbure, des fraises profilées, des molettes, la réalisation de rainures cannelées externes, la découpe de fentes étroites, la découpe de pièces ( largeur de coupe 1,5-2,5 mm ; finition de surface 6-7) , ainsi que pour le traitement des aimants permanents. Le traitement est effectué avec des espaces de 0,01 à 0,1 mm ; précision de traitement 0,01-0,05 mm, propreté de la surface 6-9. La vitesse d'avance, en fonction de la profondeur de traitement, varie de 1 à 40 mm/min, tension 6-10 V. Lors du traitement du carbure, un courant alternatif ou pulsé est utilisé.

Riz. 7. Schéma d'ébavurage électrochimique : 1 - outil ; 2 - manchon isolant ; 3 blancs (anode); 4 - fraise amovible

La découpe au fil de contours complexes de produits en aciers inoxydables trempés et autres matériaux difficiles à couper à l'aide d'un copieur permet de produire des matrices de tampons, des gabarits, des rainures traversantes et borgnes. La productivité d'usinage peut atteindre 40 mm2/min avec un état de surface de 8 à 9. La précision d'usinage pour une coupe droite est de 0,02 mm, lors d'une coupe le long d'un contour de 0,06 mm. L'épaisseur maximale de la pièce coupée est de 20 mm (les données indiquées ont été obtenues sur une machine MA-4429).

Élimination des bavures des engrenages (Fig. 7), des pièces d'équipements hydrauliques, des petits équipements radio, etc.

Fabrication de rainures en produits spéciaux.

Traitement façonné des corps de révolution aussi bien à la fin du produit, qu'à l'extérieur et à l'intérieur. La précision du traitement lors de l'utilisation d'une cathode façonnée est de 0,05 à 0,1 mm.

Traitement électrochimique-mécanique

Le traitement électrochimique-mécanique est basé sur la dissolution anodique du métal et l'élimination des produits de réaction de la surface traitée et de la zone de travail à l'aide d'un flux abrasif et électrolytique. Ce type de traitement comprend le meulage électrochimique (usinage électroabrasif ou électrodiamant), l'usinage électrochimique abrasif neutre (meulage, affûtage et polissage) et l'usinage abrasif anodique. Lors du traitement électroabrasif et électrodiamant, l'enlèvement du métal est effectué non seulement par la réaction de dissolution anodique, mais également par les grains abrasifs ou diamantés.

La productivité lors du meulage électrique au diamant d'alliages durs est 1,5 à 2 fois plus élevée que lors du meulage au diamant, et l'usure de la meule diamantée est 1,5 à 2 fois moindre (lorsque vous travaillez avec des meules sur un liant bronze Ml, sur des liants M5, MV1 et MO13E , usure de la meule à peu près la même qu'avec le meulage au diamant); La propreté de la surface est la même que celle du meulage au diamant. Lors du meulage électrochimique, la puissance consommée pour entraîner la meule est réduite plusieurs fois. Dans le même temps, la température de la couche superficielle chute fortement, ce qui élimine complètement l'apparition de fissures et de brûlures. Cette méthode est largement utilisée pour affûter les outils en carbure.

L'usinage électrochimique avec abrasif neutre est utilisé pour la rectification plane, cylindrique et profilée, l'affûtage des surfaces cylindriques internes, la superfinition. Dans tous les cas, la productivité de ces opérations est quatre à huit fois supérieure à celle du traitement mécanique.

Méthodes de traitement combinées

Les méthodes de traitement combinées comprennent l'électroérosion-chimique et l'électrochimie-ultrasons.

La méthode de traitement électroérosif-chimique est basée sur l'apparition simultanée de processus de dissolution anodique et de destruction érosive du métal et sur l'élimination des produits de réaction de la zone de travail par un flux d'électrolyte. Lors des opérations de perçage, la vitesse d'alimentation de la cathode atteint 50-60 mm/min pour l'acier, 20-30 mm/min pour les alliages résistants à la chaleur et 10 mm/min pour les alliages durs. Dans ce cas, l'usure de l'outil cathodique ne dépasse pas 2,5 % ; précision de traitement 0,1-0,4 mm (selon les données expérimentales).

Cette méthode peut également être utilisée pour le meulage circulaire, plat et profilé, ainsi que pour la coupe de pièces constituées de matériaux difficiles à couper. Lors de la découpe de pièces en acier inoxydable, la productivité est de 550 à 800 mm2/min ; l'usure des outils atteint 4 à 5 % ; précision de traitement 0,1-0,3 mm. Les machines pour cette méthode de traitement ne sont actuellement pas disponibles.

La méthode de traitement électrochimique est basée sur la destruction du métal par dissolution anodique et exposition simultanées à des vibrations ultrasonores. Cette méthode est utilisée pour traiter les matrices d’étirage en carbure.