Wat is elektrochemisch bewerken?

Elektrochemische bewerking (ECM) is een metaalbewerking waarbij materiaal uit een werkstuk wordt verwijderd door middel van elektrochemische erosie. Dit proces wordt bereikt door een elektrische stroom met hoge stroomsterkte van het positief geladen werkstuk door een elektrolytoplossing naar het negatief geladen "snijgereedschap" te leiden. Dit zorgt ervoor dat moleculen van het werkstuk in de elektrolyt loskomen in een profiel dat de vorm van het snijden nabootst tool. Op deze manier wordt een "snede" gemaakt in het werkstuk met dezelfde vorm als het snijgereedschap. Hoewel beperkt tot gebruik op elektrisch geleidende materialen, biedt elektrochemische bewerking verschillende voordelen, waaronder het snijden van complexe interne profielen en minimale spanningsoverdracht naar het werkstuk.

Potentieel gebruik van elektrochemische bewerking was al in de jaren dertig het onderwerp van interesse en experimenten en is sinds 1959 een commerciële realiteit. Het principe dat ten grondslag ligt aan het proces is hetzelfde als elektrolyse voor galvaniseren. In ECM-toepassingen is het proces echter omgekeerd; materiaal wordt verwijderd van en niet afgezet op het werkstuk. Dit wordt bereikt door een speciaal gevormde kathode in de nabijheid van het werkstuk te plaatsen, maar deze niet aan te raken. Een elektrolytoplossing onder druk wordt tussen de twee gepompt en fungeert als een geleider voor een hoge stroomlading die van het werkstuk naar de kathode gaat.

Deze stroom zorgt ervoor dat het werkstuk op moleculair niveau erodeert om een ​​snede te vormen die de vorm van de kathode volgt. Dit betekent dat de kathode effectief het processnijgereedschap wordt. Het materiaal dat loskomt van het werkstuk wordt weggevoerd met de elektrolyt, waardoor het snijgereedschap aan zeer weinig slijtage wordt blootgesteld tijdens het bewerken. De opening tussen het werkstuk en het snijgereedschap wordt tijdens de bewerking tussen 0,03 mm en 0,8 mm (0,003 en 0,03 inch) gehouden.

Dit gebrek aan fysiek contact tussen het snijgereedschap en het werkstuk is een van de grootste voordelen van de elektrochemische bewerkingsmethode omdat er tijdens het bewerken geen spanning of warmte op het werkstuk wordt overgedragen. Het is ook mogelijk om zeer harde materialen te bewerken zonder de bijbehorende kosten van duur, ultrahard gereedschap. Elektrochemische bewerking is dus een geschikte manier om zeer harde, precisieonderdelen zoals turbinebladen te produceren. Een breed scala aan complexe profielen, zowel intern als extern, kan ook worden bewerkt met behulp van de procedure. De enige echte nadelen van ECM-technieken zijn de hoge initiële installatiekosten en het corrosierisico voor gereedschappen en werkstukken door de elektrolytoplossing.