電気化学処理。 金属加工の化学的方法 複合加工方法

ガラスの中の電気化学

電気化学的金属処理プロセスはあらゆる産業で使用されています。 これらの助けを借りて、穴あけ、旋削、研削または研磨、複雑な形状の部品のフライス加工、さらにはバリの除去などの作業を実行できます。 同時に、電気化学的寸法処理プロセスの本質は、生成された廃棄物を定期的に除去しながら電気分解中に金属を陽極溶解することです。 したがって、これが最も価値のあることですが、電気化学的な「切断」プロセスに使用できる難削材は事実上存在しません。

電気化学処理プロセスのこれらすべての利点は、家庭で多くの興味深い処理を実行するためにうまく使用できます。 役立つ作品。 たとえば、彼らの助けを借りて、20〜30分でかみそりの刃から弾性プレートを切り取り、穴を開けることができます 複雑な形状薄い金属板の丸棒に螺旋状の溝を彫ります（図1）。 これらすべての作業を実行するには、整流器があれば十分です 交流、6〜10ボルトの出力電圧を与える、または6ボルトのマイクロモーター用の整流器、または最終的に懐中電灯用の2〜3個の電池のセット。 ワイヤー、金属、接着剤、その他の補助材料は、どこの家庭作業場でも見つけることができます。

フライス加工。

空白部分に複雑な構成のくぼみを作成する必要がある場合（たとえば、アパート番号を切り取る（図2））、これを行うには、ワットマン紙を一枚取り、その上に描画する必要があります 等身大実現したいインデントの輪郭。 その後、カミソリやハサミで描いた輪郭を切り取り、ワークの形状や大きさに合わせてシートをカットします。 このようにして得られたマスクテンプレート(1)を、 ゴム接着剤または BF-88 接着剤をワークピースの表面に塗布し (2)、整流器の正極からのワイヤまたは一連のバッテリーをワークピースに取り付け、残りのすべての表面に任意のワニスまたはニトロペイントを 1 ～ 2 層塗布します。断熱材なしで。 マスクテンプレート自体にニスを塗るかペイントすることをお勧めします。 コーティングを乾燥させた後、ワークピースを濃縮溶液の入ったガラスに置きます。 食塩、マスク テンプレートの反対側に、任意の金属で作られたカソード プレート (3) を取り付け、整流器または電流源の負極に接続します。

電流がオンになるとすぐに、マスクテンプレートの輪郭内の金属の電気化学的溶解プロセスが始まります。 しかし、しばらくすると、プロセスの強さは減少します。これは、カソードで放出される気泡の数の減少によってわかります (3)。 これは、処理中の表面にプロセス廃棄物の絶縁層が形成されていることを意味します。 それらを除去し、同時に凹部の深さを測定するには、部品をガラスから取り外し、マスクテンプレートを損傷しないように注意しながら、小さな硬いブラシを使用して表面から緩んだ廃棄物の層を取り除きます。治療を受けている。 その後、定期的に部品を取り外して寸法を管理し、無駄を取り除くことで、掘削深さが必要な値に達するまでプロセスを続行できます。 そして、処理が完了し、絶縁体とマスクテンプレートを取り外した後、部品を水で洗浄し、腐食を防ぐために油で潤滑する必要があります。

スタンピングと彫刻。

金属の薄いシートに複雑な形状の穴を開ける必要がある場合、電気化学処理の原理はフライス加工の場合と同じです。 唯一の微妙な点は、穴のエッジを滑らかにするために、マスク テンプレート (1) をワークピースの両側で接着する必要があることです。 これを行うには、マスクテンプレート (1) の輪郭を半分に折った紙から切り抜き、テンプレートをワークピース (2) に貼り付けて、その側面の 1 つに沿って方向を合わせます (図 3)。 また、処理速度を上げ、両面の金属除去を均一に行うために、陰極板(3)を「U」の字型に曲げて、その中にワークを入れることをお勧めします。

鋼板から、たとえばかみそりの刃から、任意のプロファイルの部品を作成するには、どのプロファイルの部品も多少異なる方法で行われます。 部品自体のプロファイル (1) が紙から切り出され、ワー​​クピース (2) に接着されます (図 4)。 次に、鋼板の反対側全体にワニスを塗布し、テンプレート側にテンプレートと隣接しないようにワニス断熱材を塗布します。 また、適用された絶縁体は、狭いブリッジ (3) を使用してテンプレートに一か所にだけ運ばれるべきです。そうしないと、部品の輪郭が形成される前に、テンプレート周囲の非絶縁表面の溶解が終了する可能性があります。 より精密な部品を得るには、2 つのテンプレートを切り出し、ワークピースの両側に貼り付け、U 字型のカソードで加工を実行します。 同様の方法を使用して、凸面と「プレス」の両方で金属にさまざまな刻印を作成できます。

ねじ切り加工とスパイラル溝入れ加工。

フライス加工の種類の 1 つは次のとおりです。 電気化学的切断螺旋状の溝とネジ山。 この方法は、家庭で木ネジやツイストドリルなどを作るのに役立ちます。 ネジのネジ山を切るとき (図 5)、細いゴムひもをマスクのテンプレートとして使用する必要があります (1) 正方形の断面 1x1 ミリメートルを張力をかけて円筒形のワークピース (2) に螺旋状に巻き付け、その端を糸 (3) で固定します。 そして、エッチングを受けないワークピースの表面はワニスで絶縁されます。 電気化学処理の結果、ワークピース上のゴムの巻きの間に螺旋状のねじ山キャビティが形成されます。 ここで、ワークピースの端を鋭く、より正確には円錐形にする必要があります。これは、木に入るネジの先端として機能します。 これを行うには、ワークピースをバスから取り出し、ゴムを取り外して乾燥させる必要があります。 次に、最初の 2 ～ 3 本のねじ山だけが開いたままになるように表面をニス仕上げした後、ワークピースを浴に戻し、電気化学的処理をさらにしばらく続けます。

マスクテンプレートとしてツイストドリルを自宅で作成するには(1)、同じ断面のゴムコードを3本取り、熱処理した円筒形のワークピース(2)に巻き付ける必要がありますが、2回のパスで巻き付けます(図6)。 ）。 次に、加工対象外のワークピースの表面と信頼性を確保するために、ゴムコードにニスを塗布し、部品をガラス槽に下げて、必要な深さまでドリル溝を電気化学的にフライス加工する必要があります。 ここで、これらの溝を拡張して、ドリル (3) のいわゆる「背面」を形成する必要があります。 これを行うには、3 本のコードのうち 2 本をゴム絶縁体の各ストリップから取り外し、電気化学的フライス加工をしばらく続けます。 この後、残った絶縁体を取り除き、リードを研ぐと、優れたツイストドリルが完成します。

私は論文を書いています。 Inventor を初めて使用します。あまり時間がありません。誰か助けてください。厚さ 10 mm のシートから溶接されたビームがあります。シートの材料と溶接材料は Semantic を使用して指定されています。 2015. エッジの依存関係。これらの領域ではビームが溶接されているためです。 縦梁(図1)。 荷重を加え、次に力を導入します - 500 N。結果はどういうわけか奇妙です。 図 2、3 に示すように、厚さ 100 mm の高張力鋼板を曲げました。力を 50 N に下げても、写真は同じです。 何が原因でしょうか?

順番に行きましょう。 私は第 1358 条の第 3 項に同意します。この段落から、実用新案 (他人の特許) は、他人の特許の独立請求項の少なくとも 1 つの特徴を製品 (あなたの製品) に使用している場合に、その製品で使用されているとみなされることが明らかにわかります。この単一の記号を使用できるのは、 特徴民法第 1358 条は独立請求のあらゆる兆候を扱っているためです。

「独立請求項には、次のような必要な特徴が含まれていなければなりません。 - 発明の目的（実用新案）を実現するために、 - 明細書で指定された内容を達成するために」

技術的な結果

ラチェット動作は安定化ではなく、サイクルごとに変形が蓄積されることです。 しかし、逆のプロセス、つまりヒステリシスを安定させて直線に伸ばすことも可能です。 おそらく彼はもっと頻繁にそうしているでしょう。

特定の材料が特定の条件下でどのように正確に動作するかは別の問題です。
それでおしまい。 特別な場合にのみ。
材料を伸ばすとしましょう。 そして、私たちの材料がかなり大きな変形でバウシンガー効果が観察されなくなるようなものであると仮定しましょう。たとえば、これはどうなるでしょうか...しかし、収量制限を 2 回超えました。 バウシンガー効果が働いた場合、荷重を解除して圧縮すると、材料はすぐに塑性変形を始めます。 そして、引張段階で降伏強度が 3 倍を超えた場合、材料はまだ荷重が除かれずに圧縮状態で流動します。 : これにより、降伏曲面は剛体ではないが、大きな変形領域では変形する能力があるという結論に至ります。

しかし、等方性硬化の支持者はさらに進んでいます。 そして、上記のようなことが起こらないように、流動性の表面が移動するにつれて、それを拡大してみましょう。 次に、大幅な伸長とそれに続く除荷と圧縮により、個別のプライベート実験または複数の実験に分類されるようなパラメーターを選択することが可能です。しかし、等方硬化を行うことで、一方向だけでなく垂直方向にも面を拡大します。 応力空間を見ると、張力/圧縮、つまりシグマ 1 について話しました。次に垂直、シグマ 2 またはシグマ 3 について話しました。 そして今、これは完全に誤りです。 つまり、これは複雑な荷重軌道には機能しません。 したがって、等方硬化との組み合わせは行き止まりです。 これは自然界には存在しません。FEM の開発の初期段階では、片側の塑性変形と単純な荷重軌道の問題をプログラムする方が簡単だっただけです。最後まで読んでいただいた方への特典です。 ちなみに、複合硬化もありますが、良好な結果が得られます。

電解ミリングは化学ミリングに比べて精度が高くなります。

アルミニウムおよびその合金の前処理

アルミニウムへの電解コーティングの強力な接着を確保するために、亜鉛、鉄、またはニッケルの中間層がアルミニウムの表面に塗布されます（表 21）。

化学研磨および電気化学研磨

滑らかな金属表面は、化学研磨または電気化学 (陽極) 研磨によって得ることができます (表 22、23)。 これらのプロセスを利用することで、機械研磨の代替が可能となります。

アルミニウムを酸化する場合、光沢のある表面を実現するには、機械研磨だけでは十分ではなく、その後、化学研磨または電気研磨が必要です。

21. アルミニウムの前処理ソリューション

オルトリン酸 氷酢酸 オルトリン酸

280-290 15-30 1-6

アシッドオレンジ * 入手方法:

染料2

ピン留めされた表面

1次処理＋中間処理

ラトゥーラ。 と

4. オルソフォスフォア！

トリエタン！ ラミン

500-IfXX) 250-550 30-80

トリエタノールアミン カタリン BPV

850-900 100-150

オルトープス f 水銀酸 クロム酸

※PSマイニング製品は同一洗濯機6A/dm2で洗浄処理しています。

トロケミカル研磨 研磨中 貴金属化学的または 電気化学的な方法彼らの損失は完全に排除されます。 電気化学的および化学的研磨は、電気めっき前の準備作業であるだけでなく、最終段階でも使用できます。 技術的プロセス。 アルミニウムに最も広く使用されています。 電解研磨はより経済的です。<ими-ческое.

電解研磨プロセスの電流密度と持続時間は、製品の形状、サイズ、材質に応じて選択されます。

コーティングプロセス技術

電解質と処理モードの選択

金属コーティングの品質は、堆積物の構造、その厚さ、製品表面の分布の均一性によって特徴付けられます。 沈殿物の構造は、溶液の組成とpH、金属と一緒に放出される水素、電気分解モード - 温度の影響を受けます。

スキー研磨

M41
SS付き
密度
„|§..
カソード

スラリから
炭素

アイル
15-18
1,63-1,72
12XI8H9T、svshscho

1-5
10-100

スチール製 12Х18Н97
H：錆びている

スタイル 12Х18Н9Т アルミニウムおよび 3-5 20-50 - (アルミニウム) ステンレスから

0.5-5.0 20-50 1.60-1.61 銅またはエビンからその上に銅

温度、ホック密度、スイングの有無、ろ過など。

沈殿物の構造を改善するには、さまざまな有機添加物（接着剤、ゼラチン、サッカリンなど）を電解質に導入し、溶液から錯塩を沈殿させ、温度を上げ、連続ろ過を使用します。放出された水素は、沈殿物に吸収され、脆弱性と多孔性が増大し、いわゆる孔食点が発生する原因となります。 堆積物の品質に対する水素の影響を減らすために、プロセス中に部品を振ったり、酸化剤を導入したり、温度を上げたりします。堆積物の多孔率は、厚さが増すにつれて減少します。

表面および表面上の堆積物の均一な分布は、電解液の散逸能力に依存します。アルカリ電解質とシアン化物電解質の散逸能力は最も優れており、酸性電解質の散逸能力ははるかに低く、クロム電解質の散逸能力は最も劣ります。

電解質を選択するときは、製品の構成と製品に課せられる要件を考慮する必要があります。 たとえば、単純な形状の製品をコーティングする場合、構成が単純な電極を使用して作業できます >-

加熱、換気、濾過を必要としない室内。 複雑な形状の製品をコーティングする場合は、複合金属塩の溶液を使用する必要があります。 内部および届きにくい表面のコーティング用 - 内部および追加のアノード、濾過、混合。 受け取る 光沢のあるコーティング- 複雑な光沢形成およびレベリング添加剤を含む電解質など。

技術プロセスの一般的なスキーム

塗装工程は、準備、塗装、仕上げという一連の作業から構成されます。 準備操作には以下が含まれます 機械加工[部品、有機溶剤による脱脂、化学的または電気化学的脱脂、エッチング、研磨。 最終コーティング処理には、脱水、光沢仕上げ、不動態化、含浸、研磨、ブラッシングが含まれます。 各操作の後

この興味深い処理方法について読みました。 CNCマシンに実装したいです:)

『機械工学における技術エンジニアのハンドブック』 (Babichev A.P.) という本から:

電気化学的寸法加工は、工具とワークピースが直接接触せずに、圧力下で電極間のギャップに供給された電解液を通って電流が流れるときの、金属の陽極（電気化学的）溶解現象に基づいています。 したがって、この方法の別名は陽極化学処理です。

加工プロセス中、ツール電極は陰極となり、ワークピースは陽極になります。 電極ツールは速度 Vn で徐々に移動します。 電解質は電極間ギャップに供給されます。 電解液の激しい移動により、陽極溶解プロセスの安定した生産性の高いプロセス、作業ギャップからの溶解生成物の除去、および処理プロセス中に発生する熱の除去が保証されます。 金属が陽極ワークピースから除去されると、陰極ツールが供給されます。

電極間ギャップが小さいほど、陽極溶解速度が速くなり、加工精度が向上します。 しかし、ギャップが減少するにつれて、その調整プロセスはより複雑になり、電解液の圧送に対する抵抗が増加し、故障が発生して処理される表面に損傷を与える可能性があります。 小さな隙間に充填されるガスが増加するため、陽極溶解速度が低下します。 選ぶべき

最適な金属除去速度と成形精度が達成されるギャップ サイズです。

ECMの高い技術性能を得るには、電解液が対応している必要があります。 以下の要件: 電流効率を低下させる副反応を完全または部分的に排除し、未処理の表面の溶解を除き、加工ゾーンのみでワーク金属を陽極溶解します。 高い局所性特性があり、加工中のワーク表面のすべての領域での流れを確保します。 電流計算された値。

最も一般的な電解質は、無機塩化物塩、硝酸ナトリウムおよび硝酸カリウム、硫酸塩の中性溶液です。 これらの塩は安価であり、作業員には無害です。 塩化ナトリウム (食塩) NaCl の水溶液は、溶液中の塩化ナトリウムを継続的に減少させることで保証され、低コストで長期的な性能が保証されるため、広く使用されています。

ECM の設置には、電解液を洗浄するためのフィルターが必要です。

穴の真円度も良く満足です。 しかし、漏斗の形状は好ましくありません。

次に、医療用の針を通して電解質を注入してみます。

2008 年 4 月 18 日に desti によって変更されました

ケミカルミリングプロセスの本質は、エッチング液に材料を溶解することにより、ワークピースの表面から材料を制御しながら除去することです。 化学反応。 溶解の影響を受けないワークピースの領域は、耐薬品性材料の保護層で覆われています。

多くの材料の除去速度は最大 0.1 mm/min です。

このプロセスの利点:

・高い生産性と加工品質、

· 薄い厚さおよびかなりの厚さ (0.1 ～ 50) mm の複雑な構成の部品を取得する能力。

・エネルギーコストが低い（主に化学エネルギーが使用される）。

· 生産準備サイクルが短く、自動化が容易。

・加工品の再生により無駄がありません。

加工中、材料の除去は、ワークピースの表面全体からさまざまな深さ、または部品の厚さ全体（フライス加工による）で実行できます。 ケミカルミリングには次の主な段階が含まれます。ワークピース表面の準備。 パターンの保護層を塗布するステップと、 化学エッチング。 保護層の除去と製品の品質管理（図 3.1 を参照）。

表面の準備とは、有機物や汚れから表面を洗浄することを意味します。 無機物質たとえば、電気化学的脱脂を使用します。 精製の程度は、その後の操作の要件によって決まります。

デザインの保護層の塗布は、誤った（ワニス、ワックス）層への手動および機械による彫刻、ゼログラフィー、スクリーン印刷、オフセット印刷、および光化学印刷などの方法を使用して実行されます。

機器の製造において、最も広く使用されている方法は光化学印刷であり、これにより小さな製品サイズと高精度が保証されます。 この場合、所定の形状の保護層を得るために、フォトマスク（その部分を拡大してコピーしたもの）が使用されます。 透明な素材）。 感光性のある液体およびフィルムのフォトレジストが保護層として使用されます。 業界で最も広く使用されている液体洗浄剤は、ワーク表面の高品質な洗浄を必要とします。 これらを表面に塗布するには、浸漬、散水、スプレー、遠心分離、ローラーでの回転、静電界でのスプレーのいずれかの方法が使用されます。 方法の選択は、生産のタイプ (連続的な適用または個々のワークピース) によって異なります。 形成される膜の厚さと均一性の要件により、パターン寸法の精度とレジストの保護特性が決まります。

米。 3.1. 一般的なスキームケミカルミリングの技術プロセス。

保護パターンの光化学印刷には、フォトレジストを塗布して乾燥させる操作に加え、フォトマスクを通してフォトレジスト層を露光し、パターンを現像し、保護層を日焼けさせる操作が含まれる。 現像中、フォトレジスト層の特定の領域が溶解し、ワークピースの表面から除去されます。 追加の後のフォトマスクによって決定されたパターンの形で残ったフォトレジスト層 熱処理- なめし - その後の化学エッチング操作中に保護層として機能します。

化学エッチング操作は、製品の最終的な品質と歩留まりを決定します。 エッチングプロセスはワークピースの表面に対して垂直だけでなく、横方向（下方向）にも進行します。 保護層)、処理精度が低下します。 エッチング量は、H tr がエッチング深さ、e がエッチング量である に等しいエッチング係数によって評価されます。 溶解速度は、加工する金属の性質、エッチング液の組成、温度、表面への液の供給方法、反応生成物の除去や液のエッチング特性の維持条件などによって決まります。 溶解反応を適時停止することで、加工（エッチング）深さの約10％という規定の加工精度を確保します。

現在、アミン酸化剤との塩をベースとしたエッチング液が広く使用されており、その中で最も一般的に使用されているのは、塩素、塩素の酸素化合物、重クロム酸塩、硫酸塩、硝酸塩、過酸化水素、フッ素である。 銅とその合金、コバール、鋼、その他の合金の場合、最も広く使用されている溶液は、濃度 28 ～ 40% (重量)、温度 (20 ～ 50) C の塩化第二鉄 (FeCl 3) 溶液です。 (20 ～ 50) μm/分の溶解速度を提供します。

の間で 既知の方法エッチングでは、ワークピースを穏やかな溶液に浸すかどうかが区別されます。 撹拌した溶液に入れる。 溶液を噴霧する。 溶液を噴霧する。 ジェットエッチング（水平または垂直）。 最高の加工精度は、加圧されたエッチング液がノズルを介してジェットの形でワークピースの表面に供給されるジェット エッチングによって保証されます。

部品の品質管理には以下が含まれます 目視検査それらの表面と個々の要素の測定。

ケミカルミリングプロセスは、複雑な形状の平らな部品の製造に最も有益であり、場合によっては機械的スタンピングによって製造することもできます。 実務上、10 万個までの部品バッチを処理する場合は、ケミカルミリングの方が収益性が高く、10 万個を超える場合は、スタンピングの方が収益性が高いことが確立されています。 非常に複雑な部品構成の場合、スタンプを作成できない場合は、化学ミリングのみが使用されます。 化学ミリングプロセスでは鋭角または直角の部品を製造できないことを考慮する必要があります。 曲率半径 内隅ワークピースSの厚さの少なくとも半分でなければなりません、そして 外側のコーナー・1/3S以上、部品の穴径、溝幅は2S以上必要です。

方法を見つけました 幅広い用途エレクトロニクス、無線工学、電気工学、その他の生産産業 プリント基板、集積回路、複雑な形状の各種平板部品の製造（板バネ、カラーテレビの受像管用ラスターマスク、プロセスで使用する回路パターンのマスクなど） 溶射、カミソリ、遠心分離機、その他の部品用のグリッド）。