Нетрадиционные технологии металлообработки

Способы размерной обработки материалов:

1) механическая (токарная, фрезерная, шлифовка)

2) электрическая

· электрофизические (электроэрозионная)

· электрохимический (электрохимическое формообразование – бывает катодное и анодное))

3) тепловые

4) химические

Катодное формообразование – гальванопластика (подаётся разность потенциалов в растворе и происходит наращивание материалов на катоде)

Происходит диссоциация в растворе

Сu SO4→Сu (2+)+SO4(2-)

Н2O→H(+)+OH(-)

Электрохимическое формообразование основано на механизме анодного растворения (анодное формообразование)

Разность потенциалов составляет примерно 12-24 В, т.е. процесс абсолютно безопасен.

Диссоциация молекул воды Н2O→H(+)+OH(-)

Диссоциация молекул соли NaOH(3)→Na (+)+NaO3(2-)

Материал анода подбирается таким образом, чтобы он не растворялся.

Мe(+)+OH(-)→Me(OH)n↓

Мe(+)+NaOH(3)→MeNO3

Na(+)+NO3(2-)→NaNO3

Ph=7

Электрохимическая размерная обработка:

1) стационарная 0.5 мм

2) импульсная 0.1-0.5 мм

3) импульсно-циклическая 0.05-0.1 мм

Пример: автомобильные крылья

Преимущества высокоточного скоростного электрохимического формообразования перед механической и электроэрозионной обработкой (см. презентацию)

1) Производительной СВЭХВ в 5-8 раз выше, чем МО и ЭЭО

2) Безконтактное формообразование: нет износа катода-инструмента

3) Возможность обрабатывать сверхтвёрдые материалы, термообработанные стали без потери производительности

4) Возможность обработки тонкостенных и хрупких деталей

5) Удаление дефектных слов, созданных предыдущей обработкой

6) Изготовление деталей геометрически сложной формы одной операцией

7) Высокая точность обработки (до 0.005 мм);

8) Значения параметров шероховатости образующейся поверхности не выше10-15 нм при обработке никелевых жаростойких спецсплавов и не выше 100 нм при обработке инструментальных сталей

9) Формообразование и формирование качественной поверхности детали соединены в 1 процесс

10) Абсолютное воспроизведение геометрических размеров

11) Безотходность

Электрофизические методы обработки материалов.

При механической обработке электроэнергия – вспомогательное средство. (см. в презентации

Электрофизическая обработка длительность импульсов 10-2 сек

Копировальный станки Sodic

Бессердечниковые линейные двигатели. При попадании воздуха в камеру – разлагаются – защита ИС.

Электрофизический метод – плазменная обработка. При наложении электрической энергии формируется плазма, в отличие от электроэрозионной – плазма низкотемпературная.

Тепловой поток, может быть рассредоточен, обеспечивая «мягкий» равномерный нагрев поверхности, что используется при наплавке и нанесении покрытий.

Плазменное напыление.

Наносимый материал в виде порошка или проволоки вводится в струю плазмы и нагревается в процессе…

Лазерная обработка

Стала абсолютно обыденной вещью. Используется в ювелирной промышленности – пайка, сварка цепочек, сережек. Микрохирургия глаза, режут материалы, которые необходимо обычными методами разрезать.