Orbis pictus 21. století

1. Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

2. Elektrochemické obrábění OB21-OP-STROJ-STE-SVE-U-2-046

3. Elektrochemické obrábění Elektrochemické obrábění je metoda řízeného beztřískového obrábění elektricky vodivých materiálů. Využívá poznatků o působení elektrického proudu na elektrolyt. Podstatou metody je eletrolýza. Pozor, obrábět lze pouze vodivé materiály!

4. Elektrochemické obrábění Schéma obrábění: 1 - elektroda – obrobek 2 - elektrolyt 3 - elektroda – nástroj 4 - zdroj proudu Elektrické napětí je přivedeno na kovové elektrody ponořené do vodného roztoku neutrální soli. Obrobek (anoda)je připojená ke kladnému pólu zdroje energie,elektroda (katoda)k zápornému pólu.  Anoda i katoda jsou železné elektrody. Jako elektrolyt je použit vodní roztok dusičnanu sodného . Když se zapne elektrické napětí do tohoto elektrochemického článku, začne mezi katodou a anodou redukční proces. Z anody (obrobku) se uvolňují ionty Fe+2, které během procesu vytvoří se skupinou OH- hydroxid železaFe(OH)3, který se ve formě kalu vyloučí na dně jako kal, který lze ze dna vypustit nebo snadno odfiltrovat

5. Elektrochemické obrábění Úběr materiálu odpovídá Faradayovu zákonu o elektrickém náboji, který říká, že množství odstraněného materiálu je přímo úměrné velikosti proudu a času jeho působení. Anoda kopíruje tvar katody(nástrojové elektrody). Měrný úběr materiálu závisí na minimální pracovní mezeře mezi elektrodami,(cca 0,05 až 1 mm),na teplotě, rychlosti proudění a složení elektrolytu. Jako elektrolyt se používá: NaCl, NaNO3, NaClO3, HCl, a NaOH Mezi materiály, které jsou elektrochemickým obráběním špatně obrobitelné, patří šedá litina(téměř neobrobitelná), slitiny s velkým obsahem uhlíku a duraly obsahující křemík.

6. Elektrochemické obrábění • Princip elektrochemického obrábění se využívá u různých technologií obrábění: • obrábění s nuceným odstraňováním produktů vzniklých chemickými reakcemi: • obrábění proudícím elektrolytem: • hloubení tvarů a dutin zápustek a forem; • hloubení otvorů malých průměrů; • odstraňování otřepů; • dělení materiálů; • s mechanickým odstraňováním(anodomechanické obrábění): • broušení; • lapování; • honování; • povrchové obrábění bez odstraňování produktů vzniklých chemickými reakcemi: • leštění; • povrchové značení.

7. Elektrochemické obrábění Hloubení tvarů a dutin • Elektrochemické obrábění proudícím elektrolytem se používá při : • hloubení dutin forem a zápustek, • hloubení tvarových otvorů • obrábění vnějších tvarových ploch • Velikost přísuvové rychlosti závisí na: • pracovním proudu; • velikosti a tvaru obráběné plochy; • rychlosti rozpouštění anody; • přípustné výši teploty elektrolytu. Nástrojová elektroda (katoda) má negativní tvar vyráběného povrchu a je „vtlačována“ do obráběného materiálu přísuvovou rychlostí 0,5 až 10 mm.min-1.

8. Elektrochemické obrábění Schéma zařízení pro elektrochemické hloubení dutin : 1 – napájecí zdroj, 2 – mechanismus posuvu, 3 – odsávání, 4 – filtr, 5 – nástroj, 6 – obrobek, 7 – pracovní stůl, 8 – čerpadlo, 9 – zásobník elektrolytu, 10 – filtr, 11 – nádrž s elektrolytem, 12 – izolace • Nástroje se vyrábějí z : • mosazi, mědi, • korozivzdorné oceli, • grafitu • kompozice • (složené z grafitu a mědi).

9. Elektrochemické obrábění Schéma zařízení pro elektrochemické obrábění vnějších tvarových ploch : 1 – nástroj (katoda), 2 – rozvod elektrolytu, 3 – čerpadlo, 4 – nádrž s elektrolytem, 5 – chladič, 6 – filtr, 7 – regulátor tlaku, 8 – pracovní komora, 9 – obrobek (anoda)

10. Elektrochemické obrábění • Přesnost tvaru obrobené plochy závisí na : • pracovním napětí, • přísuvové rychlosti, • úběru materiálu, • teplotě a viskozitě elektrolytu • velikosti pracovní mezery Dosahované parametry: přesnost jednoduchých tvarů: ±0,01 mm; přesnost složitých tvarů: ±0,05 až 0,2 mm; jakost obrobeného povrchu: Ra = 0,2 až 2μm.

11. Elektrochemické obrábění Odstraňování otřepů Existují tři základní metody odstraňování otřepů : Tvarovou elektrodou- používá se pro odstraňování malých (asi 1 mm vysokých) otřepů v průchozích dírách a v jejich průnicích. Tvar elektrody se volí podle tvaru díry. Segmentovou elektrodou– je vhodná pro odstraňování otřepů u rotačních součástí, jako jsou ozubená kola, vnitřní a vnější zápichy apod. V lázni– určeno zejména pro malé otřepy - odstraňování otřepů u kroužků, zavěšených na kruhovém dopravníku.

12. Elektrochemické obrábění Dělení materiálů Základní používané metody: řezání drátovou elektrodou – je vhodné pro vyřezávání složitých tvarů v materiálu do tloušťky 20 mm; otáčejícím se kotoučem řezání štěrbinovým nástrojem – metodu lze realizovat na univerzálních elektrochemických strojích.

13. Elektrochemické obrábění Další postupy Elektrochemické broušení Při elektrochemickém broušení je obráběný materiál odebírán z 85 až 90 % anodickým rozpouštěním a z 10 až 15 % mechanickým účinkem zrn brousicího kotouče Elektrochemické lapování Pro elektrochemické lapování se používají ocelové nebo litinové kotouče. Do pracovního místa se spolu s elektrolytem přivádějí také volná brousicí zrna Leštění Základem elektrochemického leštění je anodické rozpouštění výstupků a nerovností povrchu materiálu v elektrolytu při průchodu stejnosměrného proudu. Elektrochemické honování U elektrochemického honování je kinematika obrábění stejná jako u honování klasického

14. Elektrochemické obrábění Ukázky výrobků

15. Elektrochemické obrábění Ukázky technologií

16. Elektrochemické obrábění Ukázky strojů

17. Použitá literatura • Řasa J., Pokorný P., Gabriel V., Strojírenská technologie 3, 2. díl, Praha: Scientia s.r.o, 2004, ISBN: 80-7183-227-8 • Hluchý M., Haněk V. :Strojírenská technologie 2, 2. dílPraha: Scientia s.r.o, 2004, ISBN: 80-7183-265-0 • BOLEK,A., KOCHMAN,J. aj. Části strojů 2. svazek. 5. vydání, Praha: SNTL, 1990