電気化学加工 (ECM) を理解する:正確な金属除去プロセス
電気化学加工 (ECM) は、電気化学的侵食によってワークピースから材料を除去する金属加工プロセスです。このプロセスは、正に帯電したワークピースから電解質溶液を介して、負に帯電した「切削工具」に大電流の電荷を流すことによって実現されます。これにより、工作物からの分子が切削工具の形状を模倣したプロファイルで電解質中に移動します。このようにして、バイトと同じ形状の「カット」がワークピースに行われます。電解加工には、導電性材料への使用に限定されますが、複雑な内部プロファイルの切断やワークピースへの応力伝達の最小化など、いくつかの利点があります。
電気化学加工の潜在的な用途は、1930 年代にすでに注目と実験の対象であり、1959 年から商業的に現実になりました。このプロセスを支える原理は、電気めっきのための電気分解と同じです。ただし、ECM アプリケーションでは、プロセスが逆になります。材料はワークピースから除去され、ワークピース上には堆積されません。これは、特別な形状のカソードをワークピースに近接して、しかし接触しないように配置することによって実現されます。加圧された電解質溶液がこの 2 つの間にポンプで送られ、ワークピースからカソードに流れる高電流電荷の導体として機能します。
この電流の流れにより、ワークピースが分子レベルで浸食され、カソードの形状に沿った切り込みが形成されます。これは、カソードが効果的にプロセスの切削ツールになることを意味します。ワークピースから剥がれた材料は電解液とともに除去されるため、加工中の切削工具の磨耗はほとんどありません。加工中のワークと切削工具の間のギャップは、0.003 ～ 0.03 インチ (0.08 mm ～ 0.8 mm) に維持されます。
切削工具とワークピースとの間に物理的接触がないことは、加工中に応力や熱がワークピースに伝達されないため、電解加工法の最大の利点の 1 つです。高価な超硬工具に関連するコストを費やすことなく、非常に硬い材料を機械加工することも可能です。したがって、電解加工は、タービンブレードなどの非常に硬い精密部品を製造するのに適した方法です。この手順を使用すると、内部と外部の両方の広範囲の複雑なプロファイルも機械加工できます。 ECM 技術の唯一の本当の欠点は、初期設置コストが高いことと、電解液によって工具やワークピースが腐食するリスクがあることです。
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