Tehnologia prelucrarii electrochimice - principalele operatii

Stabilirea relatiilor intre parametrii electrici si anume:tensiune,curent,rezistivitate si tehnologie.

Viteza de avans,masa de metal corodat se stabilesc pe baza legilor electrozi.

In procesul de prelucrare -anodul la piesa,catodul la electrod si distanta dintre electrod si piesa.In procesul electroliza se copiaza forma electrodului in piesa de prelucrare.Densitatea de curent J=I/A[A/mm²]=20..200A/cm².

Tensiunea intre electrolizi este mica U=[5/20]v.

Viteza de avans a sculei este mica de la 1-5mm/min

Viteza de dizolvare a materialului piesei depinde de rezistivitatea electrodului,de tensiunea aplicata de forma geometrica si dimensiunea sculei si de viteza de evocare a particulelor erodate.

Δ-rezistivitatea

R=φl/S

Electrodul este stabilit in functie de materialul de prelucrat si indeplinirea urmatoarelor conditii:

-buna conductibilitate electrica;       

-stabilitatea chimica si electrochimica;

-toxicitate redusa;

- coroziuneminima

In spatiul dintre electrozi,electrolitul este pompat cu o viteza de 30-60m/s pt a curata zona respectiva.

Cel mai utilizat electrolit NaCl-10%

Ambele elemente trebuie sa fie conductoare electrice.

Electrodul scula trebuie sa conduca electricitatea si sa reziste la eroziunea chimica a electrolitului. Nu trebuie sa aiba duritate mare.Comparativ cu cu electroeroziunea aici nu avem deformare a electodului.

Dirijam reactia-depunere

Stabilirea parametriilor electrici si tehnologici,materialul erodat se face pe baza legii m=K*I*t

Masa e dependenta de curent de timpul cat tine electroliza,dar din cauza pierderiilor de energie din electrolit ,cantitatea de materie e mai mica decat cea teoretica.

Tehnologii bazate pe prelucrari electrochimice

Se caracterizeaza prin productivitate ridicata ,insa precizia de prelucrare nu este determinata numai de precizia utilajelor tehnologice si este determinata si de modul de elaborare a procesului de prelucrare.

In precizia de prelucrare poate fi redusa prin viteza de prelucrare a electrodului,timp de lucru,procesarea cu valori reduse a interstitiului de lucru,adoptarea controlului tensiunii si utilizarea unor forme adecvate ale curbei curentului de prelucrare.

Domenii principale in care se utilizeaza:

-constructia masiniilor hidraulice;

-constructia masinii aerospatiala;

-realizarea matritilor,a stantelor;

Principalele operatii:

1)GAURIREA,se utilizeaza pt.executarea de alezaje fine,profile de diverse forme in care tehnologiile clasice nu fac fata.Alezaje:conice,alte profile,electrodul scula avand forma cavitatii ce se doreste obtinuta.

UTILIZARE

Matritele de extrudere,obtinerea gauriilor in palete de turbina,erodarea sculelor rupte la prelucrare.

2)STRUNJIREA electrochimica se aplica pieselor cu suprafata revolutiei            la exterior.Piesa care trebuie prelucrata se roteste in jurul axei si prelucrarea se face printr-un electrod exterior.Acesta se aplica la materialele dure,extradure si la magnetii permanenti.

Obt.suprafetei complexe=>obt. electrodului si imprimarea piesei dorite.

Matritele de stantat,insigne,rectificare electrochimica=>atunci cand urmarim obtinerea unor rugozitati bune(0,1-0,5''miu''m)

=>rectificarea suprafetelor plane ,profilate;

=>debitarea electrochimica;

=>                  electrochimica=>pt.eliminarea stranturiilor de oxizi.In acest caz putem face o..anodica,catodica

Eseu: Tehnica auditului energetic pentru cladiri Proiect: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului?

Prelucrarea prin ultrasunete

Ultrasunetele sunt oscilatii mecanice din gama ultrasunetelor acustice cu frecventa 1600-10¹⁰Hz

Aplicatiile bazate pe ultrasunete foloseste frecvente de la 20KHz/10MHz.

Se bazeaza proprietatiilor particulare ale ultrasunetelor care sunt:

-lungimea de unda redusa

-acceleratii mari imprimate particulelor mari

-posibilitatea de dirijare a unui fascicul ingust in directia dorita

-posibilitatea concentrarii si focalizarii energiei acustice intr-un spatiulimitat.

Principalele efecte care determina schimbari permanente ssi utilizate in structura mediului,unde se propaga ultrasunetele si care stau la baza proceselor de prelucrare ultrasunete sunt:

1)Efecte mecanice=>datorate faptului ca metalele se comporta neliniar sub actiunea ultrasunetelor.Avem o inmuiere acustica care se manifesta prin reducerea tensiunii statice necesare deformarii plastice a metalului odata cu cresterea densitatii energiei acustice.

Ultrasunetele au acelasi efect ca si energiei termica reducand limita de curgere a materialelor respective si este mica.

La celalaltpol se gaseste durificarea acustica prin actiunea ultrasunetelor.Aceste fenomene=>din modificarea tensiunii interne a materialului,operatia fiind posibila prin colerarea dintre eneria aplicata si deplasarea dislocatiilor de material.

2)Efectele termice=>datorate absortiei prefedentiale a energiilor ultrasonore in mediul in care se propaga ultrasunetele.Aceste efecte termice apar in zona de separare a cristalelor,in zonele cu dislocatii in reteaua cristalina,la limita de separare din 2 medii diferite.

Efectele termice sunt cauzate de frecarea relativa=>o incalzire localizata proportionala cu intensitatea acustica si cu timpul de activare.

3)Cavitatea acustica=>apar in medii lichide produse de ultrasunete suficient de intense,se formeaza bule sau cavitati gazoase ca rezultat al ruperii lichidului sub compresia si destinderiile rapide cauzate de propagarea undelor ultraacustice.

Aceste cavitati contin vapori din lichidul respectiv,si au o viata f scurta si prin implozie produc socuri mecanice si termice importante i lichidul respectiv.

4)Efecte chimice=>determinate de faptul ca propagarea ultrasunetelor prin medii lichide favorizeaza intensificarea activitatii chimice=reactia de reducere,de polimelizare,hidroliza apei.

Obs!S-a instalat ca activitate ultrasonica poate provoca unele reactii chimice care i conditii normale nu au loc.

5)Efectele biologice=>apar la propagarea undelor ultrasonice prin sisteme biologice:ultrasunetele pot avea efecte pozitive biologice(terapeutice)sau negative =>distrugerea microorganismelor,pot produce leziuni.

Mijloace de producere a ultrasunetelor

1)Generarea ultrasunetelor pe cale aero sau hidrodinamica

Functioneaza pe principiul unor cavitati rezonante functioneaza la frecvente mici(5-20KHz)la flancul intrerior al sunetului(nu depasesc 100W).La ridicarea frecventei dimensiuniile cavitatiilor trebuie sa se reduca dar scade si puterea sensibila.

2)Generarea de ultrasunete pe cale ionica

Se realizeaza cu ajutorul unui gaz ionizat care se supune intr-un camp alternativ cu frecventa ultrasonica.Se bt.ultrasunetele pana l a 40KHz.

3)Generarea de ultrasunete pe cale electrochimica

Prin aceasta metoda se produc ultrasunete pe calea tip difuzor prin care membrana este inlocuita cu un bloc metalic.

Obtinem=>oscilatii

4)Generarea de ultrasunete prin efect magneto-strictiv

Aceasta metoda se bazeaza pe proprietatea unor materiale magnetice,feromagnetice de a se contracta sau dilata sub actiunea unui camp magnetic alternativ variabil.

Orice deformatie(intindere-compresie)a materialului feromagnetic plasat in campul magnetic produce o variatie a fluxului magnetic care il traverseaza.Acest efect sta la baza producerii ultrasunetului.

Materialele utilizate pt.generarea ultrasunetelor:

-Tranzductoare se fac din aliaj Fe-Ni,ferite speciale.Obtinem sunete pana la 400KHz si cu puteri de ordinul sunetelor de W.

Obs!Randamentul acestor generatoare ose obtine atunci cand frecventa de excitatie este egala cu frecventa de rezonanta a materialului fictiv.

5)Generarea de ultrasunete pri efect piezo-electric

Metoda se bazeaza pe proprietatea unor materiale piezo-electrice de a se deforma sub actiunea campului electric.Aplicarea unei tensiuni electerice la 2 fete opuse ale unui cristal piezo-electric produce deformari mecanice.(compresiui sau expansiuni)efectul numindu-se efect piezo-electric invers.

Reciproc Aplicarea unor deformari mecanice produce sarcini electrice la suprafata cristalului(efect piezo-electric direct)

Efectul piezo-electric invers se foloseste la generarea de ultrasunete.

Efectul piezo-electric direct se foloseste detectarea ultrasunetelor.

In practica acelasi cristal poate fi :emitator si receptor

Substante:sare Seignette,sulfatul de natriu,titanatul de bariu.

Variatiile produse prin acest efect pot ajunge pana la ordinul Mhz.

Principiu prelucrarii cu ultrasunete

Prelucrarea dimensiuniilor cu ultrasunete foloseste efectele unor particule abrazive activate de oscilatii ultrasonore ale sculei de lucru.Sunt utlizate 2 medode:

-prelucrarea ultrasonica cu suspensie abraziva;

-prelucrarea abraziva cu scula abrzaiva;

Energia cinetica de vibratie a sculei este trasmisa prin intermediul granulelor abrazive libere prezente in suspensia licida in interstiul de lucr care bombardeaza materialul supus prelucarii.Mecanismul prelevarii de material este actiunea combinata si simultana a unor efecte care poarta denumirea de eroziune-abraziv-cavitational.

Transmiterea energie cinetice de la scula la particulele abrazive asociate cu efectul cavitatii acustice si a coroziuni chimice se datoreaza actiunii corozive a suspensiilor abrazive ce produc oxidarea unei anumite cantitati de material din stratul superficial.

-particule de diamant fine;

-particule de carbura de siliciu;

Sub actiunea vibratiilor mecanice,particulele abrazive sunt puternic accelerate repetand loviriile suprafetei piesei de prelucrat determinand prelucrarea de particule din piesa de prelucrat.In cazul prelucrarii ultrasonice cu scula abraziva,actiunea abraziva este realizata chiar prin scula actionala ultrasonic,aceasta fiind impregnata cu particule de diamant.