Wat is elektrolytisch slijpen (ECM)?
Elektrolytisch slijpen (ECM)
Basisprincipe van elektrolytisch slijpen
Elektrolytisch slijpen is een slijpproces dat de elektrochemische anodische oplossing van metaal combineert met mechanisch slijpen. Het schematische diagram van het elektrolytische maalprincipe wordt getoond in Figuur 6-26.
Tijdens het slijpen wordt het werkstuk aangesloten op de positieve pool van de gelijkstroomvoeding en wordt de elektrolytische slijpschijf (ook bekend als de geleidende slijpschijf) aangesloten op de negatieve pool van de gelijkstroomvoeding. De schuurkorrels die uit de elektrolytische slijpschijf steken, houden een bepaalde elektrolytische opening tussen de twee polen in stand, en in deze opening wordt een specifieke hoeveelheid elektrolyt geïnjecteerd. Wanneer de gelijkstroom wordt aangesloten, ondergaat het metalen oppervlak van het werkstuk (anode) een elektrochemische oplossing, en de metaalatomen op het oppervlak verliezen elektronen en worden ionen, die oplossen in de elektrolyt. Tegelijkertijd vormt de zuurstof in de elektrolyt zich met de metaalionen en vormt zo een extreem dunne oxidefilm op het werkstukoppervlak. Deze oxidefilm heeft een relatief hoge weerstand, wat het anodische oplossingsproces vertraagt. Op dit punt schraapt de roterende slijpschijf met hoge-snelheid deze oxidefilm voortdurend weg, waarna deze wordt meegevoerd door de elektrolyt. Als gevolg van de gecombineerde en afwisselende werking van anodische oplossing en mechanisch slijpen wordt het werkstukoppervlak continu weggeëtst, waardoor een glad oppervlak ontstaat en de vereiste maatnauwkeurigheid wordt bereikt.
Tijdens het elektrolytisch slijpen wordt het metaal voornamelijk gecorrodeerd door de elektrochemische anodische oplossingswerking, en het elektrolytische slijpwiel dient alleen om de anodische passivatiefilm van het elektrolytische product weg te slijpen en het oppervlak waterpas te maken.
Kenmerken van elektrolytisch slijpen
① Breed verwerkingsbereik, hoge productie-efficiëntieOmdat elektrolytisch slijpen hoofdzakelijk een elektrolytische werking is, kan elk metaalmateriaal met een hoge hardheid en hoge taaiheid worden verwerkt door eenvoudigweg een geschikt elektrolyt te selecteren. Bij het slijpen van hardmetaal is de verwerkingsefficiëntie van elektrolytisch slijpen bijvoorbeeld 3 tot 5 keer hoger vergeleken met slijpen met gewone diamantslijpschijven.
② Hoge bewerkingsnauwkeurigheid, goede oppervlaktekwaliteitOmdat de functie van de slijpschijf het afschrapen van de oxidefilm is, in plaats van het slijpen van het metaal, zijn de slijpkracht en slijpwarmte zeer klein en zullen verschijnselen zoals slijpbramen, scheuren, brandwonden, enzovoort niet optreden. De algemene oppervlakteruwheid kan minder zijn dan 0,16 μm en de bewerkingsnauwkeurigheid is vergelijkbaar met mechanisch slijpen.
③ Kleine slijtage van de slijpschijfBij het slijpen van gecementeerd carbide bedraagt de slijtage van een siliciumcarbide-slijpschijf bij gewoon mechanisch slijpen bijvoorbeeld ongeveer 400% - 600% van het gewicht van het verwijderde gecementeerde carbide; bij elektrolytisch slijpen bedraagt de slijtage van de slijpschijf slechts 50% ~ 100% van het verwijderde gecementeerde carbide. Kleine slijtage van de slijpschijven helpt de nauwkeurigheid van de bewerking te verbeteren.
Hoewel de elektrolyten die worden gebruikt voor elektrolytisch slijpen zwak corrosieve passiverende elektrolyten zijn (zoals NaNO3, NaNO2 enz.), moeten de werktuigmachines en de armaturen nog steeds anti-zoutmaatregelen nemen, en de snijkant van mallen (stansmatrijzen) mag niet extreem scherp worden geslepen wanneer ze worden verwerkt door elektrolytisch slijpen.
Toepassing van elektrolytisch slijpen bij matrijsverwerking
① Verwerking van moeilijk-te-bewerkbare materialenElektrolytisch slijpen is onafhankelijk van de hardheid van het werkstuk en is dus opmerkelijk effectief bij het bewerken van moeilijk-te-bewerkbare materialen met een hoge hardheid. Het bewerken van het vlakke oppervlak van hardmetalen mallen met een verticale elektrolytische vlakslijpmachine levert bijvoorbeeld niet alleen een hoge productie-efficiëntie op, maar ook een goede verwerkingskwaliteit.
② Verminder verwerkingsstappen en waarborg de maalkwaliteitIn het verleden was het bij het vervaardigen van verschillende gesegmenteerde mallen (samengevoegde-mallen) nodig om een ruwe bewerking uit te voeren volgens de vorm van de segmenten, gevolgd door vlakslijpen en vormafwerken na de warmtebehandeling, wat in veel stappen resulteerde. Bovendien werd, om thermische vervorming te voorkomen, vaak een relatief grote naslijptoeslag overgelaten. Bij het slijpen van mallen werd een groot aantal diamantslijpschijven verbruikt, waardoor de malkosten toenamen. Wanneer elektrolytisch slijpen wordt toegepast, kunnen gecementeerde carbidesegmenten direct worden gebruikt zonder ruwe verwerking, waardoor de verwerkingsstappen worden verminderd en er tijdens het slijpen geen slijphitte, scheuren, brandwonden en vervormingen zullen optreden, wat de slijpkwaliteit goed kan garanderen.
③ Verbeter de verwerkingsefficiëntieBij mechanisch vormslijpen wordt doorgaans een slijpschijf uit één- stuk (of een gevormde slijpschijf) gebruikt voor het invalslijpen op vlakslijpmachines, vormslijpmachines of optische profielslijpmachines. Het gebruik van een gewone slijpschijf vereist vaak veelvuldig bijslijpen vanwege de grote slijtage van de slijpschijf, en de tijd die nodig is voor het aankleden en vormen van de slijpschijf neemt veel tijd in beslag, waardoor de werkuren worden verlengd. Als elektrolytisch slijpen wordt gebruikt, is de slijtage van de slijpschijf klein en is de aankleedtijd van de slijpschijf kort, wat de verwerkingsefficiëntie helpt verbeteren.
