電気化学加工とは？

電気化学機械加工（ECM）は、電気化学的侵食によるワークピースからの材料の除去を伴う金属加工プロセスです。 このプロセスは、正に帯電したワークピースから電解液を介して負に帯電した「切削工具」に高電流電荷を流すことで達成されます。これにより、切削の形状を模倣したプロファイルでワークピースから電解質に分子が移動しますツール。 この方法では、切削工具と同じ形状のワークピースに「カット」が作成されます。 電気化学的機械加工は、導電性材料での使用に限定されていますが、複雑な内部プロファイルの切断やワークピースへの最小限の応力伝達など、いくつかの利点があります。

電気化学機械加工の潜在的な用途は、1930年代まですでに興味と実験の対象であり、1959年から商業的現実となっています。プロセスを支える原理は、電気めっきの電解と同じです。 ただし、ECMアプリケーションでは、プロセスが逆になります。 材料はワークピースから除去され、ワー​​クピースには堆積しません。 これは、特別な形状のカソードをワークピースに近接するが接触しないように配置することにより実現されます。 加圧された電解質溶液が2つの間でポンピングされ、ワー​​クピースからカソードに流れる高電流電荷の導体として機能します。

この電流により、ワークピースが分子レベルで侵食され、カソードの形状に沿ったカットが形成されます。 これは、カソードが効果的にプロセス切断ツールになることを意味します。 加工物から取り除かれた材料は電解液とともに運び去られ、それにより切削工具は機械加工中にほとんど摩耗しません。 加工中のワークピースと切削工具間のギャップは、0.003〜0.03インチ（0.08 mm〜0.8 mm）に維持されます。

切削工具とワークピース間の物理的接触の欠如は、加工中に応力や熱がワークピースに伝達されないため、電解加工法の最大の利点の1つです。 高価な超硬工具の関連費用なしで、非常に硬い材料を機械加工することも可能です。 したがって、電気化学機械加工は、タービンブレードなどの非常に硬く、精密な部品を製造するための適切な方法です。 この手順を使用して、内部および外部の広範囲の複雑なプロファイルも加工できます。 ECM技術の唯一の実際の欠点は、初期設置コストが高いことと、電解液によってもたらされる工具とワークピースの腐食リスクです。