Che cos'è la lavorazione elettrochimica?

La lavorazione elettrochimica (ECM) è un processo di lavorazione dei metalli che comporta la rimozione di materiale da un pezzo mediante erosione elettrochimica. Questo processo si ottiene facendo passare una carica elettrica ad alta corrente dal pezzo caricato positivamente attraverso una soluzione elettrolitica allo "strumento di taglio" caricato negativamente. Questo fa sì che le molecole dal pezzo si spostino nell'elettrolita in un profilo che imita la forma del taglio attrezzo. In questo modo, viene eseguito un "taglio" nel pezzo della stessa forma dell'utensile da taglio. Sebbene limitata all'uso su materiali elettricamente conduttivi, la lavorazione elettrochimica offre numerosi vantaggi, tra cui il taglio di profili interni complessi e il trasferimento minimo delle sollecitazioni sul pezzo.

I potenziali usi della lavorazione elettrochimica erano già oggetto di interesse e sperimentazione già negli anni '30 e sono una realtà commerciale dal 1959. Il principio alla base del processo è lo stesso dell'elettrolisi per la galvanica. Nelle applicazioni ECM, tuttavia, il processo è invertito; il materiale viene rimosso e non depositato sul pezzo. Ciò si ottiene posizionando un catodo appositamente sagomato in prossimità, ma senza toccare, il pezzo in lavorazione. Una soluzione elettrolitica pressurizzata viene pompata tra i due e funge da conduttore per una carica di corrente elevata che passa dal pezzo al catodo.

Questo flusso di corrente provoca l'erosione del pezzo a livello molecolare per formare un taglio che segue la forma del catodo. Ciò significa che il catodo diventa efficacemente lo strumento di taglio del processo. Il materiale che fuoriesce dal pezzo viene portato via con l'elettrolita, sottoponendo così l'utensile da taglio a una minima usura durante la lavorazione. Lo spazio tra il pezzo da lavorare e l'utensile da taglio durante la lavorazione viene mantenuto tra 0,003 e 0,03 pollici (0,08 mm e 0,8 mm).

Questa mancanza di contatto fisico tra l'utensile da taglio e il pezzo in lavorazione è uno dei maggiori vantaggi del metodo di lavorazione elettrochimica poiché durante la lavorazione non viene trasferito stress o calore sul pezzo. È anche possibile lavorare materiali molto duri senza i relativi costi di utensili costosi e ultra duri. La lavorazione elettrochimica è quindi un modo appropriato per produrre parti molto dure e di precisione come le pale di una turbina. Una vasta gamma di profili complessi, sia interni che esterni, può anche essere lavorata con la procedura. Gli unici svantaggi reali delle tecniche ECM sono gli alti costi di installazione iniziale e il rischio di corrosione per strumenti e pezzi rappresentati dalla soluzione elettrolitica.