Электролитно-плазменная обработка деталей

Важнейшим фактором устойчивого развития является широкое внедрение новых технологических процессов, позволяющих снизить потребление энергии и имеющие более высокие экологические и экономические показатели. К таким процессам можно отнести полировку металлов и сплавов в электролитной плазме, являющейся альтернативой традиционным методам: механической и электрохимической полировки.

В отличие от традиционной химической или электрохимической полировки, в электролитно-плазменной технологии используются экологически безопасные водные растворы солей низкой концентрации (2-10%), которые значительно дешевле токсичных кислотных компонентов.

Этот метод основан на особенностях протекания электрического тока большой плотности (несколько ампер на квадратный сантиметр) на границе металл-электролит. После превышения некоторых критических величин плотностей тока и напряжения вокруг металлического анода образуется стационарная парогазовая оболочка и устанавливается электрогидродинамический режим анодного процесса. Вблизи анода возникает многофазная система металл-плазма-газ-электролит, в которой носителями зарядов служат не только ионы, но и электроны. Совместное воздействие на поверхность детали химически активной среды и электрических разрядов приводит к эффекту полирования изделий.

Полирование металлов происходит в области напряжений 250-330В и плотностей тока 0,4-0,6 А/см2. Длительность полировки составляет 2-5 мин, а снятия заусенцев 5-20 сек. При этом чистота поверхности улучшается на два-три класса, мелкие выступы удаляются, а крупные сглаживаются; изделие приобретает устойчивый (долговременный) металлический блеск, острые кромки притупляются, а заусенцы толщиной при основании до 0,3 мм удаляются. При этом можно обрабатывать как всю деталь, так и отдельные ее части. Для утилизации отработанных электролитов не требуются специальные очистные сооружения.

Электролитно-плазменная полировка выполняется на компактных установках, которые просты в управлении, надежны в эксплуатации и их можно включить в автоматическую линию. Деталь погружается в электролитическую ванну либо полностью, либо частично. В зависимости от требований можно осуществлять локальную обработку нужной части детали с помощью спрейера. При электролитно-плазменной технологии отсутствует внедрение частичек абразива и происходит обезжиривание поверхности.

На этой же установке можно осуществлять термическую (разогрев детали от 400 до 1000°С) обработку с последующей закалкой, и химико-термическую обработку (азотирование, нитроцементацию, цементацию и др. виды) в течение 1-3 минут. Для изделий из алюминия и титана можно осуществить микродуговое оксидирование.

Обработка любого металла в электролитной плазме позволяет сэкономить материальные и трудовые ресурсы, повысить производительность труда в металлообработке. Технологический процесс удовлетворяет санитарным нормам, позволяет решить существенную социальную проблему по значительному улучшению условий труда рабочих и обеспечению безопасной работы обслуживающего персонала.

Данный метод позволяет производить обработку изделий по трем основным направлениям:

• • полирование сложно-профильных поверхностей ответственных деталей;
  • зачистка заусенцев и округление острых углов;
  • декоративное полирование металлоизделий.

Технические параметры для полировки изделий: 

• • Постоянное напряжение на ванне: 250-330 В;
  • Плотность тока: 0,4 – 0,6 А /см2;
  • Температура электролита: 60  —  90°С;
  • Время обработки: 1 — 3 мин.