Vad är elektrokemisk bearbetning?

Elektrokemisk bearbetning (ECM) är en metallbearbetningsprocess som involverar avlägsnande av material från ett arbetsstycke med hjälp av elektrokemisk erosion. Denna process uppnås genom att en elektrisk laddning med hög ström passerar från det positivt laddade arbetsstycket genom en elektrolytlösning till det negativt laddade ”skärverktyget”. Detta gör att molekyler från arbetsstycket lossnar i elektrolyten i en profil som efterliknar formen på skärverktyget. På detta sätt görs ett ”snitt” i arbetsstycket med samma form som skärverktyget. Även om den är begränsad till användning på elektriskt ledande material erbjuder elektrokemisk bearbetning flera fördelar, inklusive skärning av komplexa inre profiler och minimal spänningsöverföring till arbetsstycket.

Potentiella användningsområden för elektrokemisk bearbetning var redan föremål för intresse och experiment så långt tillbaka som på 1930-talet och har varit en kommersiell realitet sedan 1959. Principen som ligger till grund för processen är densamma som elektrolys för galvanisering. I ECM-applikationer är processen dock omvänd; material tas bort från och avsätts inte på arbetsstycket. Detta uppnås genom att placera en speciellt formad katod i nära anslutning till, men inte vidrör, arbetsstycket. En trycksatt elektrolytlösning pumpas mellan de två och fungerar som en ledare för en hög strömladdning som passerar från arbetsstycket till katoden.

Detta strömflöde får arbetsstycket att erodera på molekylär nivå för att bilda ett snitt som följer katodens form. Detta innebär att katoden effektivt blir processskärverktyget. Materialet som lossnar från arbetsstycket förs bort med elektrolyten och utsätter därigenom skärverktyget för mycket litet slitage under bearbetningen. Spalten mellan arbetsstycket och skärverktyget under bearbetning hålls på mellan 0.003 och 0.03 tum (0.08 mm och 0.8 mm).

Denna brist på fysisk kontakt mellan skärverktyget och arbetsstycket är en av den elektrokemiska bearbetningsmetodens största fördelar eftersom ingen stress eller värme överförs till arbetsstycket under bearbetningen. Det är också möjligt att bearbeta mycket hårda material utan de relaterade kostnaderna för dyra, ultrahårda verktyg. Elektrokemisk bearbetning är således ett lämpligt sätt att producera mycket hårda precisionsdetaljer som turbinblad. Ett brett utbud av komplexa profiler, både interna och externa, kan också bearbetas med hjälp av proceduren. De enda verkliga nackdelarna med ECM-tekniker är de höga initiala installationskostnaderna och korrosionsrisken för verktyg och arbetsstycken som elektrolytlösningen utgör.