電気化学粉砕とは何ですか？それはどのように行われますか？

電気化学粉砕（ECG）とは何ですか？

電気化学研削は、負に帯電した砥石、電解液、および正に帯電したワークピースを使用して研削することにより、導電性材料を除去するプロセスです。

ワークピースから除去された材料は、電解液に残ります。電解加工は電解加工に似ていますが、ワークピースの輪郭のような形状の工具の代わりにホイールを使用します。

ECGは、電解加工と研削を組み合わせたハイブリッドプロセスです。電解加工は、ワークピースが陽極になり、切削工具（ECGの場合は砥石車）が陰極になる電解操作です。

アノードとカソードの間に直流電流が流れると、電気めっきと同様の反応が生じますが、アノードから材料を取り出してカソードに堆積させる代わりに、材料はアノードから除去され、電解液で洗い流されます。 。

ECGは、砥石で金属を機械的に切断すると同時に、材料を電気化学的に溶解することにより、電気化学加工をさらに一歩進めます。 「理論では、研削中に材料の硬度を下げて部分的に分解し、砥石をはるかに低い力で切断できるようにすることができます。

いくつかの点で、ECGは従来の研削に似ており、同じ規則のいくつかが適用されます。たとえば、プログラミングとセットアップはほとんど同じように機能します。ワークの保持も非常に似ていますが、唯一の違いは、ECGの固定具が耐食性の材料でできていて、ワークピースと電気的に接触できるようにする必要があることです。

プロセス特性

• ホイールとワークピースは導電性です。
• 多くの研削に最後に使用されるホイール–通常、金属の90％は電気分解によって除去され、10％は研磨砥石から除去されます。
• 機械的研削によるバリのない滑らかなエッジを生成できます。
• ワークピースを歪ませるような感知できるほどの熱を発生しません。
• ワークピースを分解し、電解液に入れます。最も一般的な電解質は、2ポンドの濃度の塩化ナトリウムと硝酸ナトリウムです。ガロンあたり。

ECG（電気化学粉砕）の詳細

電解加工と比較して、電気化学研削は比較的似ています。基本的には、電気化学的プロセスと金属除去に使用される研削プロセスの組み合わせです。 「陽極加工」または「電解研削」と呼ばれることもあります。

このプロセスでは、陰極の役割は砥石によって果たされ、陽極の役割はワークピースによって果たされます。このプロセスでは、硝酸ナトリウム、塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムなど、さまざまな電解質を使用できます。

円形の金属板は砥石として機能し、ダイヤモンドダスト、酸化アルミニウム、炭化ホウ素、炭化ケイ素の研磨粒子で構成されています。

砥石とワークの間に電解液を送り込むと反応します。ワークピースと電解液の間のこの反応は、金属の大部分を除去するのに役立ちます。

砥石の研磨材は、実際にはワークピースから不要な材料の5％未満を除去します。興味のある方のために、砥石の回転速度は最大2000 m/minから最小1200m/minに維持されています。

電気化学粉砕を使用する理由

ECGは、以下を含むいくつかの魅力的なプロセス機能を提供します。

• 広い処理範囲と強力な適応性
• 良好な経済性と砥石のわずかな摩耗損失
• 優れた処理品質
• 高い生産性

電解質の選択

電気化学粉砕の処理品質と生産性に影響を与える重要な要素の1つは電解質です。この理由は、アノードの電気化学反応が電解質の影響を直接受けるためです。

人体に害を及ぼさないことと、問題の機械に錆びの原因がないことは、どちらも電解液の重要な要件です。電解質を選択するときは、これらの5つの要件を考慮してください。電解液は次のようにする必要があります：

• 豊富な情報源、低価格、そして優れた経済効果を持っています。処理中に簡単に消費されないようにする必要があります。
• 人体に害を及ぼすことはありません。
• 器具や機械にほこりを付けないでください。
• 高い生産性を実現するために、優れた導電性を発揮します。
• 表面粗さと寸法精度が良好です。

電気化学粉砕装置

プロレベルの電解加工機、または旋盤または従来の研削盤を使用して、改良された機械を電解加工に使用できます。

電気化学粉砕には、調整可能な電圧のDC電源が必要です。さらに、遠心ポンプ、ろ過用の装置、強制空気抽出または中和用の装置、チューブ、ノズルなどが、電気化学粉砕の作業プロセスおよび使用される装置に適合します。

許容範囲

この種の研削は、非常に硬い金属を成形できることと、化学還元プロセスであるため、通常の研削ホイールよりも長持ちするため、主に使用されます。

このタイプの研削にはさまざまなタイプのホイールがあるため、金属を必要な形状に成形することができます。

他の研削方法よりも滑らかでバリのない表面を生成し、表面応力が少なくなります。

電気化学粉砕の用途

電気化学研削は、ステンレス鋼や一部のエキゾチックな金属など、従来の機械加工が困難で時間がかかる硬い材料によく使用されます。硬度が65HRCを超える材料の場合、ECGは従来の機械加工の10倍の材料除去率を実現できます。

ECGは摩耗が少ないため、部品の表面にバリ、引っかき傷、残留応力がないようにする必要があるプロセスによく使用されます。これらの特性のため、電気化学粉砕には多くの有用な用途があります。

• タービンブレードの研削
• 航空宇宙用途向けのハニカム金属の研削
• 皮下注射針の研ぎ方
• 超硬切削工具インサートの機械加工
• ECGは、機関車の歯車の再プロファイリングなど、過度の材料除去や残留応力が望ましくない部品から表面欠陥を除去するために使用されます。
• 水中の鉄骨構造からの疲労亀裂の除去。この場合、海水自体が電解質として機能します。砥石内のダイヤモンド粒子は、電気化学研削を開始する前に、藻類などの非導電性有機物をすべて除去します。

電気化学粉砕の利点

電気化学研削の重要な利点の1つは、砥石工具が経験する摩耗が最小限であることです。これは、材料の大部分がカソードとアノードの間で発生する電気化学反応によって除去されるためです。

研磨研削が実際に行われるのは、ワークピースの表面に発生する膜を除去するときだけです。電気化学研削のもう1つの利点は、硬い材料の機械加工に使用できることです。

硬い材料は、硬い材料の加工に関連する工具の摩耗のために、他のタイプの加工に困難をもたらします。電気化学研削によって硬い表面から材料を取り除き、摩耗を最小限に抑えることができるのは少し驚きかもしれません。

ほとんどの材料は電気化学反応によって除去されるため、ワークピースは従来の研削プロセスのように熱による損傷を受けません。

電気化学粉砕の欠点

電気化学粉砕にもいくつかの欠点があります。このシステムは、アノードワークピースとカソード砥石で構成されています。これらの条件を作成するには、ワークピースと砥石の両方が導電性である必要があります。

これにより、電気化学粉砕に適したワークピース材料のタイプが制限されます。電気化学研削のもう1つの欠点は、表面研削にのみ適用できることです。研削ホイールがキャビティ内の膜堆積物を除去できないため、キャビティのあるワークピースに電気化学研削を適用することはできません。

もう1つの欠点は、電解液がワークピースと砥石の表面に腐食を引き起こす可能性があることです。最後に、電気化学研削は従来の機械加工方法よりも複雑です。これには、より経験豊富な人員が機械を操作する必要があり、生産コストが高くなります。