ECM – Electro Chemical Machining – Elektrokemijska obrada

1. OBRADA ODNOŠENJEM ( nekonvencionalni postupci obrade) ECM – Electro Chemical Machining – Elektrokemijska obrada EDM – Electric Discharge Machining – Elektroerozijska obrada WJ – Water Jet - Vodeni Mlaz Doc. Dr.sc. Damir Ciglar

2. OBRADA ODVAJANJEM (DIN8580) Rezanje s geometrijski određenom oštricom ( tokarenje,glodanje, bušenje ,upuštanje, razvrtavanje, provlačenje, blanjanje, dubljenje, piljenje, turpijanje, grecanje ) Rezanje s geometrijski neodređenom oštricom ( brušenje, honanje, superfiniš, lepanje, odrezivanje brusnim sredstvom ) Obrada odnošenjem ( elektrokemijska, elektroerozijska, ultrazvučna, laser, vodeni mlaz, elektronski mlaz )

3. Obrada odnošenjem – Nekonvencionalni postupci obrade • alat za obradu nije tvrđi od obratka – nema klina • praktički nema kontakta i mehaničkih sila između alata i obratka • mehanička svojstva obratka (tvrdoća, čvrstoća, žilavost...) ne utječu na proizvodnost obrade ali fizikalna svojstva da (el. vodljivost, toplinska vodljivost,... )

4. ECM - ELEKTROKEMIJSKA OBRADA Princip rada : Faraday-ev zakon – Ako su dva materijala priključena na istosmjernu struju i uronjena u elektrolit, dolazi do kemijskog rastvaranja metala + anode (obradak) i taloženja na - katodu (alat-elektroda).

5. izvor istosmjerne struje - katoda alat elektroda + anoda obradak elektrolit

7. Karakteristike obrade: • velika proizvodnost ( 50 000 mm3/min ) – zaserijsku proizvodnju • kvaliteta obrade N3 - N6 ( Ra =0,1 – 2,5 m ) • točnost dimenzija izratka 0,02 – 0,2 mm • elektrolit vodi struju i odvodi produkte elektrolize iz zone obrade • alat-elektroda-katoda je od bakrene legure, mjedi, mesinga, nehrđajućeg čelika, “negativ “ dijela koji se obrađuje, NE troši se kod obrade ali se mora sporo i kontinuirano pomicati prema obratku ( 0,1 – 20 mm/min ) • oprema za ECM je vrlo skupai vrlo je velik utrošak energije • manja je preciznost obrade pa proces nije pogodan za male obratke

8. Primjena : - za obradu teškoobradivih (tvrdih) elektrovodljivih materijalau serijskoj proizvodnji - izrada obradaka složenih oblika i većih dimenzija alati, kalupi, dijelovi reaktora, motora, turbina ...

9. EDM – ELEKTROEROZIJSKA OBRADA ELEKTROEROZIJSKA OBRADA UMAKANJEM (ŽIGOM) ELEKTROEROZIJSKA OBRADA ŽICOM

10. EDM - UMAKANJEM (ŽIGOM)

11. Princip rada : Osnova je električno iskrenje između elektroda - katode (alat-elektroda) i + anode (obradak), priključenih na istosmjernu struju i uronjenih u dielektričnu tekućinu. Preskakanje iskre uzrokuje zagrijavanje, taljenje i isparavanje materijalaobradka. Temperature su 6000 – 12000 oC.

12. dielektrična tekućina alat - elektroda dodatna vibracija posmak iskra obradak ODNOŠENJE MATERIJALA PRI ISKRENJU

13. hladnjak upravljanje posmakom alata impulsni prekidač alat ( - katoda ) dielektrična tekućina filter pumpa DC - generator obradak ( + anoda )

14. Alat za obradu : • alat - elektroda od bakrenih legura ili grafita, složenih su oblika i zahtjevna je izrada jer su elektrode “negativ “ dijela koji se obrađuje • alat se zbog iskrenja troši kod obrade i mora se mijenjati • elektrode mogu biti i jednostavnog oblika( numerički upravljane ) • alat se sporo i kontinuirano pomiće prema obratku

15. Karakteristike obrade: -manja proizvodnost od ECM  10000mm3/min -   kvaliteta obrade N3 - N6 -   točnost dimenzija izratka 0,002 – 0,02 mm -  dielektrična tekućina mora odvoditi nastalu toplinu i mora se hladiti -  u obratku mogu ostati zaostala naprezanja od visokih temperatura - pogodan je postupak za pojedinačnu proizvodnju, jeftiniji je i precizniji od ECM

16. Primjena : -za obradu teškoobradivih elektrovodljivih materijala (kaljeni čelik, TM) - izrada alata, ukovnja, kalupa, turbinskih djelova - izrada slijepih rupa složenog oblika, malih i dubokih provrta  0,02 mm, L = (10 – 80 )D

17. obradak , +anoda alat (žica), -katoda EDM - ŽICOM

18. Karakteristike obrade: -   Alat- elektroda :žica od bakrene legure  0,25 mm - standard volframova žica  0,02 - 0,08 mm -   Vođenje žice je kroz precizne safirne vodilice otporne na trošenje -   Žica se kao alat-elektroda troši i nakon upotrebe se baca -   Žica se odmata s kalema i namata na drugi kalem -   Brži je postupak sa žicom od EDM postupka sa žigom -   Brzina gibanja žice u xy ravnini utječe na širinu reza žica  0,2 mm uz vxy = 1 mm/min daje širinu reza od 0,25 mm vxy = 3,5 mm/min daje širinu reza od 0,27 mm -    Numerički upravljani stroj -    Masa sirovca i do 500 kg

19. Obratci izrađeni EDM - ŽICOM

20. EDM stroj (žig)

21. EDM stroj (žica)

22. FILM EDM - žigom

23. FILM EDM - žicom

24. FILM EDM – bušenje žicom

25. WJ–Water Jet Obrada Vodenim Mlazom čisti vodeni mlaz (VM) - za obradu papira, drveta, tekstila, gume... • abrazivni vodeni mlaz (AVM) • – za obradu metala, kamena, stakla, keramike...

26. Osnovne karakteristike : • tehnologija VM stara tridesetak godina, odnosno AVM dvadesetak godina • VM i AVM koriste princip protiskivanja visokotlačne vode kroz vrlo mali otvor mlaznice • visoki tlakovi 2000 – 4000 bara • mlaznica promjera 0.1 do 0.4mm od tvrdog metala, safira ili dijamanta • brzina mlaza ≈ 900m/s • udaljenost mlaznice od obratka je nekoliko milimetara • brzina posmaka mlaznice do 2 m/min

28. VM i AVM • obrada svih vrsta materijala ( neželjeznih, aluminija i bakra (toplinski vodljivih materijala), obrada reflektirajućih materijala ) • nema zagrijavanja obratka-hladna obrada • debljina materijala obratka i do 100mm • točnost obrade +/- 0,1 mm • bolja je iskoristivost energije ( laser 2%) • nije potreban početni provrt za obradu • male su posmične sile za vrijeme obrade • mala je potreba za stegama kod postavljanja i stezanja obratka • jednostavno je održavanje

29. Stroj za obradu VM ili AVM

30. LASER • jako toplinsko djelovanje - HAZ • skuplji je od vodenog mlaza • opasniji je za zdravlje i okoliš • nije dobar kod obrade toplinski vodljivih materijala • nije dobar kod obrade reflektirajućih materijala • precizniji je i uži je rez nego kod vodenog mlaza