Hva er elektrokjemisk maskinering?

Elektrokjemisk maskinering (ECM) er en metallbearbeidingsprosess som involverer fjerning av materiale fra et arbeidsstykke ved hjelp av elektrokjemisk erosjon. Denne prosessen oppnås ved å føre en elektrisk ladning med høy strøm fra det positivt ladede arbeidsstykket gjennom en elektrolyttløsning til det negativt ladede "skjæreverktøyet." Dette får molekyler fra arbeidsstykket til å løsne i elektrolytten i en profil som etterligner skjæringsformen verktøy. På denne måten lages et "kutt" i arbeidsstykket med samme form som skjæreverktøyet. Selv om det er begrenset til bruk på elektrisk ledende materialer, gir elektrokjemisk maskinering flere fordeler, inkludert kutting av komplekse indre profiler og minimal stressoverføring til arbeidsstykket.

Potensiell bruk av elektrokjemisk maskinering var allerede gjenstand for interesse og eksperimentering helt tilbake til 1930-tallet og har vært en kommersiell virkelighet siden 1959. Prinsippet som ligger til grunn for prosessen er det samme som elektrolyse for elektroplettering. I ECM-applikasjoner er prosessen imidlertid reversert; materiale fjernes fra og settes ikke på arbeidsstykket. Dette oppnås ved å plassere en spesialformet katode i nærheten av, men ikke berøre arbeidsstykket. En trykksatt elektrolyttløsning blir pumpet mellom de to og fungerer som en leder for en høy strømladning som går fra arbeidsstykket til katoden.

Denne strømstrømmen får arbeidsstykket til å erodere på molekylært nivå for å danne et snitt som følger katodens form. Dette betyr at katoden effektivt blir prosessskjæringsverktøyet. Materialet som løsner fra arbeidsstykket føres bort med elektrolytten, og utsetter derved kuttverktøyet for svært lite slitasje under maskinering. Avstanden mellom arbeidsstykket og skjæreverktøyet under maskinering opprettholdes på 0,08 mm og 0,8 mm mellom 0,003 og 0,03 tommer.

Denne mangelen på fysisk kontakt mellom skjæreverktøyet og arbeidsstykket er en av de elektrokjemiske maskineringsmetodens største fordeler fordi ingen spenning eller varme overføres til arbeidsstykket under maskinering. Det er også mulig å maskinere veldig harde materialer uten de tilhørende kostnadene for dyre, ultraharde verktøy. Elektrokjemisk maskinering er således en passende måte å produsere veldig harde, presisjonsdeler som turbinblader. Et bredt spekter av komplekse profiler, både interne og eksterne, kan også maskineres ved bruk av fremgangsmåten. De eneste virkelige ulempene med ECM-teknikker er de høye første installasjonskostnadene og korrosjonsrisikoen for verktøy og arbeidsstykker som elektrolyttløsningen utgjør.