Vad är elektrokemisk bearbetning?

Elektrokemisk bearbetning (ECM) är en metallbearbetningsprocess som involverar borttagning av material från ett arbetsstycke med hjälp av elektrokemisk erosion. Denna process uppnås genom att leda en högströmskraftig elektrisk laddning från det positivt laddade arbetsstycket genom en elektrolytlösning till det negativt laddade "skärverktyget." Detta får molekyler från arbetsstycket att lossna in i elektrolyten i en profil som efterliknar skärformen verktyg. På detta sätt görs ett "snitt" i arbetsstycket med samma form som skärverktyget. Även om det är begränsat till användning på elektriskt ledande material, erbjuder elektrokemisk bearbetning flera fördelar inklusive skärning av komplexa inre profiler och minimal spänningsöverföring till arbetsstycket.

Potentiella användningar av elektrokemisk bearbetning var redan föremål för intresse och experiment redan på 1930-talet och har varit en kommersiell verklighet sedan 1959. Principen som ligger till grund för processen är densamma som elektrolys för elektroplätering. I ECM-applikationer är processen emellertid omvänd; material tas bort från och deponeras inte på arbetsstycket. Detta uppnås genom att placera en specialformad katod i närheten av, men inte vidröra, arbetsstycket. En trycksatt elektrolytlösning pumpas mellan de två och fungerar som en ledare för en hög strömladdning som passerar från arbetsstycket till katoden.

Detta strömflöde får arbetsstycket att eroderas på molekylnivå för att bilda ett snitt som följer katodens form. Detta innebär att katoden effektivt blir processskärningsverktyget. Materialet som lossnar från arbetsstycket transporteras bort med elektrolyten, varigenom skärverktyget utsätts för mycket lite slitage under bearbetningen. Spalten mellan arbetsstycket och skärverktyget under bearbetningen bibehålls mellan 0,08 mm och 0,8 mm (0,003 till 0,03 tum).

Denna brist på fysisk kontakt mellan skärverktyget och arbetsstycket är en av de elektrokemiska bearbetningsmetodernas största fördelar eftersom ingen spänning eller värme överförs till arbetsstycket under bearbetningen. Det är också möjligt att bearbeta mycket hårda material utan tillhörande kostnader för dyra, ultrahårda verktyg. Elektrokemisk bearbetning är alltså ett lämpligt sätt att producera mycket hårda, precisionsdelar såsom turbinblad. Ett brett utbud av komplexa profiler, både interna och externa, kan också bearbetas med proceduren. De enda verkliga nackdelarna med ECM-tekniker är de höga initiala installationskostnaderna och korrosionsrisken för verktyg och arbetsstycken som elektrolytlösningen utgör.