Co je elektrochemické obrábění?

Elektrochemické obrábění (ECM) je proces obrábění kovů zahrnující odstranění materiálu z obrobku pomocí elektrochemické eroze. Tento proces je dosažen průchodem vysokého elektrického proudu z pozitivně nabitého obrobku přes roztok elektrolytu do negativně nabitého „řezného nástroje“. To způsobuje, že molekuly z obrobku se uvolní do elektrolytu v profilu, který napodobuje tvar řezání nástroj. Tímto způsobem se v obrobku stejného tvaru jako řezný nástroj provede „řez“. Přestože je elektrochemické obrábění omezeno na použití na elektricky vodivých materiálech, nabízí několik výhod včetně řezání složitých vnitřních profilů a minimálního přenosu napětí na obrobek.

Potenciální použití elektrochemického obrábění byla předmětem zájmu a experimentování již ve 30. letech 20. století a byla komerční realitou od roku 1959. Princip, který je základem tohoto procesu, je stejný jako elektrolýza pro elektrolytické pokovování. V aplikacích ECM je však tento proces obrácený; materiál je odstraněn a není uložen na obrobek. Toho je dosaženo umístěním speciálně tvarované katody do těsné blízkosti obrobku, aniž by se ho však dotklo. Mezi nimi se čerpá natlakovaný roztok elektrolytu a působí jako vodič pro vysokonapěťový náboj, který přechází z obrobku na katodu.

Tento tok proudu způsobuje, že obrobek eroduje na molekulární úrovni a vytváří výřez, který sleduje tvar katody. To znamená, že katoda se účinně stává nástrojem pro řezání procesu. Materiál, který se uvolňuje z obrobku, je odváděn s elektrolytem, ​​čímž je během obrábění vystaven řezný nástroj velmi malému opotřebení. Mezera mezi obrobkem a řezným nástrojem během obrábění je udržována mezi 0,003 a 0,03 palce (0,08 mm a 0,8 mm).

Tento nedostatek fyzického kontaktu mezi řezným nástrojem a obrobkem je jednou z největších výhod metody elektrochemického obrábění, protože během obrábění není na obrobek přenášeno žádné napětí nebo teplo. Je také možné obrobit velmi tvrdé materiály bez souvisejících nákladů na drahé, velmi tvrdé nástroje. Elektrochemické obrábění je tedy vhodným způsobem výroby velmi tvrdých a přesných dílů, jako jsou lopatky turbíny. Použitím postupu může být rovněž obrobena celá řada komplexních profilů, interních i externích. Jedinou skutečnou nevýhodou technik ECM jsou vysoké počáteční náklady na instalaci a riziko koroze pro nástroje a obrobky, které představuje elektrolytové řešení.