第四章電化學加工ppt課件

1、第四章 電化學加工第一節(jié) 電化學加工原理及分類第二節(jié) 電解加工第三節(jié) 電解磨削第四節(jié) 電鑄、涂鍍及復合鍍加工第一節(jié)第一節(jié) 電化學加工電化學加工包括從工件上去除金屬的電解加工和向工件上沉積金屬的電鍍、涂覆、電鑄加工兩大類1. 1. 原理原理利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的電化學原理對工件極溶解的電化學原理對工件進行成形加工的一種方法；進行成形加工的一種方法；2、電解質(zhì)溶液電解質(zhì)：溶于水能導電的介質(zhì)電解液：電解質(zhì)溶于水形成的溶液3、電極電位金屬和鹽溶液之間的電位差外加電源作用后：電子向陽極移動并被抽走，加速陽極金屬正離子溶入電解液而腐蝕電解液中正離子向陰極移動，外電源供給電

2、子加速陰極反應4、電極極化極化：有電流通過時，電極電位平衡狀態(tài)被破壞，陽極的電極電位向正移、陰極的電極電位向負移極化后產(chǎn)生超電位5、金屬鈍化和活化鈍化：金屬陽極溶解過程超電位升高，電解速度減慢，直至形成穩(wěn)定狀態(tài)不溶解鈍化形成鈍化膜活化：破壞金屬鈍化膜方法：加入還原性氣體或活性離子機械方法破壞鈍化膜6.電化學分類第二節(jié)電解加工第二節(jié)電解加工1、過程電解加工electrochemical machining，ECM是利用金屬在電解液中發(fā)生陽極溶解反應而去除工件上多余的材料、將零件加工成形的一種方法。 一、電解加工的過程及其特點一、電解加工的過程及其特點1-1-直流電源直流電源 2-2-工具陰極工具

3、陰極 3-3-工件陽極工件陽極4-4-電解液泵電解液泵 5-5-電解液電解液加工時，工件接電源正極陽極），按一定形狀要加工時，工件接電源正極陽極），按一定形狀要求制成的工具接負極陰極），工具電極向工件求制成的工具接負極陰極），工具電極向工件緩慢進給，并使兩極之間保持較小的間隙通常緩慢進給，并使兩極之間保持較小的間隙通常為為0.020.020.7mm0.7mm），利用電解液泵在間隙中間通以），利用電解液泵在間隙中間通以高速高速5 550m/s50m/s流動的電解液。流動的電解液。在工件與工具之間施加一定電壓，陽極工件的金屬在工件與工具之間施加一定電壓，陽極工件的金屬被逐漸電解蝕除，電解產(chǎn)物被電解

4、液帶走，直至被逐漸電解蝕除，電解產(chǎn)物被電解液帶走，直至工件表面形成與工具表面基本相似的形狀為止。工件表面形成與工具表面基本相似的形狀為止。圖中的細豎線表示通過陽極工件和陰極工具間的電圖中的細豎線表示通過陽極工件和陰極工具間的電流。豎線的疏密程度表示電流密度的大小流。豎線的疏密程度表示電流密度的大小加工開始時，工件陽極與工具陰極的形狀不同，工件表面上加工開始時，工件陽極與工具陰極的形狀不同，工件表面上的各點至工具表面的距離不等，因而各點的電流密度不等。的各點至工具表面的距離不等，因而各點的電流密度不等。陽極與陰極距離較近的地方通過的電流密度較大，電解液的陽極與陰極距離較近的地方通過的電流密度較大

5、，電解液的流速也較高，陽極溶解的速度也就較快，而距離較遠的地方流速也較高，陽極溶解的速度也就較快，而距離較遠的地方，電流密度就小，陽極溶解就慢。由于工具相對工件不斷進，電流密度就小，陽極溶解就慢。由于工具相對工件不斷進給，工件表面上各點就以不同的溶解速度進行溶解，電解產(chǎn)給，工件表面上各點就以不同的溶解速度進行溶解，電解產(chǎn)物不斷被電解液沖走，直至工件表面形成與工具表面基本相物不斷被電解液沖走，直至工件表面形成與工具表面基本相似的形狀為止。似的形狀為止。（）（） 加工范圍廣加工范圍廣 不受材料本身強度、硬度和韌性的限制，可不受材料本身強度、硬度和韌性的限制，可加工高強度、高硬度和高韌性等難切削的金

6、加工高強度、高硬度和高韌性等難切削的金屬材料，如淬火鋼、鈦合金、硬質(zhì)合金、不屬材料，如淬火鋼、鈦合金、硬質(zhì)合金、不銹鋼、耐熱合金，銹鋼、耐熱合金， 可加工葉片、花鍵孔、炮管膛線、鍛模等各可加工葉片、花鍵孔、炮管膛線、鍛模等各種復雜的三維型面，以及薄壁、異形零件等種復雜的三維型面，以及薄壁、異形零件等2 2、電解加工的特點、電解加工的特點（能以簡單的進給運動一次加工出（能以簡單的進給運動一次加工出形狀復雜的型面和型腔，進給速度可快形狀復雜的型面和型腔，進給速度可快達達0.30.315mm/min15mm/min。 （表面質(zhì)量好（表面質(zhì)量好 加工中無切削力和切削熱的作用，所以不產(chǎn)生加工中無切削力和

7、切削熱的作用，所以不產(chǎn)生由此引起的變形和殘余應力、加工硬化、毛刺由此引起的變形和殘余應力、加工硬化、毛刺、飛邊、刀痕等，可以達到較低的表面粗糙度、飛邊、刀痕等，可以達到較低的表面粗糙度Ra1.25Ra1.250.2m0.2m和和0.1mm0.1mm左右的平均加左右的平均加工精度。電解微細加工鋼材的精度可達工精度。電解微細加工鋼材的精度可達101070m70m。適合于加工易變形或薄壁零件。適合于加工易變形或薄壁零件。（加工過程中工具電極理論上無損耗，可（加工過程中工具電極理論上無損耗，可長期使用。長期使用。因為工具陰極材料本身不參與電極反應，其表因為工具陰極材料本身不參與電極反應，其表面僅產(chǎn)生析

8、氫反應，同時工具材料又是抗腐蝕面僅產(chǎn)生析氫反應，同時工具材料又是抗腐蝕性良好的不銹鋼或黃銅等，所以除產(chǎn)生火花短性良好的不銹鋼或黃銅等，所以除產(chǎn)生火花短路等特殊情況外，工具陰極基本上沒有損耗。路等特殊情況外，工具陰極基本上沒有損耗。（加工生產(chǎn)率高（加工生產(chǎn)率高約為電火花加工的約為電火花加工的5 51010倍以上，在某些情況倍以上，在某些情況下比切削加工的生產(chǎn)率還高。下比切削加工的生產(chǎn)率還高。且加工生產(chǎn)率不直接受加工質(zhì)量的限制，故一且加工生產(chǎn)率不直接受加工質(zhì)量的限制，故一般適宜于大批量零件的加工。般適宜于大批量零件的加工。電解加工缺點： 電解加工影響因素多，技術(shù)難度高，不易電解加工影響因素多，技術(shù)

9、難度高，不易實現(xiàn)穩(wěn)定加工和保證較高的加工精度。實現(xiàn)穩(wěn)定加工和保證較高的加工精度。 工具電極的設(shè)計、制造和修正較麻煩，因工具電極的設(shè)計、制造和修正較麻煩，因而很難適用于單件生產(chǎn)。而很難適用于單件生產(chǎn)。 電解加工設(shè)備投資較高，占地面積較大。電解加工設(shè)備投資較高，占地面積較大。 電解液對設(shè)備、工裝有腐蝕作用，電解產(chǎn)電解液對設(shè)備、工裝有腐蝕作用，電解產(chǎn)物的處理和回收困難。物的處理和回收困難。二、電解加工時的電極反應（一鋼在（一鋼在NaClNaCl水溶液中電解加水溶液中電解加工的電極反應工的電極反應 陽極反應陽極反應 Fe2e Fe+2Fe2e Fe+2Fe3e Fe+3Fe3e Fe+34OH-4e

10、O2+2H2O 4OH-4e O2+2H2O 2CL-2e CL2 2CL-2e CL2 Fe+2+2OH- Fe Fe+2+2OH- FeOHOH2 2 （墨綠色的絮狀物（墨綠色的絮狀物 ）4Fe4FeOHOH2+2H2O+O2 4Fe2+2H2O+O2 4FeOHOH33（黃褐色沉（黃褐色沉淀）淀） 陰極反應陰極反應 按可能性為按可能性為2H+2e H22H+2e H2Na+e Na Na+e Na 按照電極反應的基本原理，電極電位最按照電極反應的基本原理，電極電位最正的粒子將首先在陰極反應。因此，在正的粒子將首先在陰極反應。因此，在陰極上只會析出氫氣，而不可能沉淀出陰極上只會析出氫氣，而

11、不可能沉淀出鈉。鈉。電解加工過程中，由于水的分解消耗，電解加工過程中，由于水的分解消耗，電解液的濃度逐漸變大，而電解液中的電解液的濃度逐漸變大，而電解液中的Cl-Cl-和和Na+Na+僅起導電作用，本身并不消耗僅起導電作用，本身并不消耗，因此對于，因此對于NaClNaCl電解液，只要過濾干凈電解液，只要過濾干凈，適當添加水分，就可長期使用。，適當添加水分，就可長期使用。工具也可長期使用。工具也可長期使用。 三、電解液作用：導電介質(zhì)在電場作用下發(fā)生電化學反應沖走電解產(chǎn)物、帶走熱量（一對電解液要求1、足夠的蝕除速度2、較高的加工精度和表面質(zhì)量3、陽極反應最終產(chǎn)物為不溶性化合物4、綠色環(huán)保（二常用電

12、解液電解液可分：電解液可分：中性鹽溶液中性鹽溶液腐蝕性小，使用時較安全，應用最普遍腐蝕性小，使用時較安全，應用最普遍最常用的有最常用的有NaClNaCl：使用廣泛、加工便宜、貨源充足、：使用廣泛、加工便宜、貨源充足、復制精度差復制精度差NaNO3NaNO3：鈍化型電解液，成形精度高、腐：鈍化型電解液，成形精度高、腐蝕性小、平安、價格便宜、電流效率低、蝕性小、平安、價格便宜、電流效率低、生產(chǎn)效率低，有消耗生產(chǎn)效率低，有消耗NaClO3NaClO3：加工精度高、生產(chǎn)效率高、價格：加工精度高、生產(chǎn)效率高、價格昂貴、強氧化劑昂貴、強氧化劑酸性溶液酸性溶液堿性溶液堿性溶液電解液添加劑：絡(luò)和物、光亮劑：改

13、善表面質(zhì)量NaF：改善表面粗糙度緩蝕添加劑：降低腐蝕性（三電解液參數(shù)對加工過程影響（四電解液的流速及流向流速、流向（五電解液出水口布局四、電解加工的基本工藝規(guī)律四、電解加工的基本工藝規(guī)律( (一一) )生產(chǎn)率及其影響因素生產(chǎn)率及其影響因素（電化學當量對生產(chǎn)率的影響（電化學當量對生產(chǎn)率的影響 電化學當量愈大，生產(chǎn)率愈高。電化學當量愈大，生產(chǎn)率愈高。實際電蝕量為實際電蝕量為KItmItV（電流密度對生產(chǎn)率的影響（電流密度對生產(chǎn)率的影響 電流密度越高，生產(chǎn)率越高，但在增加電流密度越高，生產(chǎn)率越高，但在增加電流密度的同時，電壓也隨著增高，因電流密度的同時，電壓也隨著增高，因此應以不擊穿加工間隙、引起火

14、花放電此應以不擊穿加工間隙、引起火花放電、造成局部短路為度。、造成局部短路為度。（加工間隙對生產(chǎn)率的影響（加工間隙對生產(chǎn)率的影響 加工間隙越小，電解液的電阻越小，電加工間隙越小，電解液的電阻越小，電流密度越大，蝕除速度也就越高。流密度越大，蝕除速度也就越高。但間隙太小會引起火花放電或間隙通道但間隙太小會引起火花放電或間隙通道內(nèi)電解液流動受阻、蝕除物排除不暢，內(nèi)電解液流動受阻、蝕除物排除不暢，以至產(chǎn)生局部短路，反而使生產(chǎn)率下降以至產(chǎn)生局部短路，反而使生產(chǎn)率下降，因此間隙較小時應加大電解液的流速，因此間隙較小時應加大電解液的流速和壓力。和壓力。(二)、精度成型規(guī)律此外電源電壓、電解液種類、工件材料

15、此外電源電壓、電解液種類、工件材料的化學成分和組織結(jié)構(gòu)都對生產(chǎn)率有影的化學成分和組織結(jié)構(gòu)都對生產(chǎn)率有影響。響。不僅與加工間隙有關(guān)，還與機床、工藝不僅與加工間隙有關(guān)，還與機床、工藝裝備、工具陰極、工件、工藝參數(shù)等諸裝備、工具陰極、工件、工藝參數(shù)等諸多因素有關(guān)。多因素有關(guān)。 (二)、精度成型規(guī)律1.端面平衡間隙/22RRUU(二)、精度成型規(guī)律2.法向平衡間隙工具端面與進給方向不一定垂直cos/cos./cos.bcRncnvUvv(二)、精度成型規(guī)律3.側(cè)面間隙陰極側(cè)面不絕緣時工件側(cè)壁處于被加工狀態(tài)，形成喇叭口陰極側(cè)壁可絕緣(二)、精度成型規(guī)律4.平衡間隙理論應用1計算電極間隙，根據(jù)電極推算加工

16、后工件形狀2設(shè)計電極時計算陰極尺寸3選擇加工參數(shù)電極間隙、電源電壓、進給速度等）三表面質(zhì)量及其影響因素三表面質(zhì)量及其影響因素（工件材料的合金成分、金相組織（工件材料的合金成分、金相組織和熱處理狀態(tài)和熱處理狀態(tài) （工藝參數(shù)（工藝參數(shù) ：電流密度、電解液：電流密度、電解液的流速大小和溫度高低的流速大小和溫度高低（工具陰極的表面質(zhì)量（工具陰極的表面質(zhì)量 （4 4工件表面必須除油去銹工件表面必須除油去銹（5 5電解液必須經(jīng)過濾沉淀，不含固體電解液必須經(jīng)過濾沉淀，不含固體顆粒雜質(zhì)。顆粒雜質(zhì)。（三）、表面質(zhì)量Ra1.250.16表面不存在塑性變形、殘余應力、冷作硬化、燒傷退火層可能出現(xiàn)晶間腐蝕、流紋、麻點

17、、工件表面黑膜，直至燒傷五、提高加工精度的主要措施五、提高加工精度的主要措施（脈沖電流電解加工（脈沖電流電解加工 （小間隙電解加工（小間隙電解加工 （改進電解液（改進電解液 （混氣電解加工（混氣電解加工（脈沖電流電解加工（脈沖電流電解加工 （小間隙電解加工（小間隙電解加工 （改進電解液（改進電解液 （混氣電（混氣電解加工解加工六、電解加工設(shè)備三大部分:直流電源機床工具工件及電解液（一直流電源硅整流、晶閘管無級調(diào)壓：扼流式飽和電控器調(diào)壓自飽和電控器調(diào)壓晶閘管（二機床與一般金屬切削機床區(qū)別：剛性進給速度穩(wěn)定性安全與防腐（三電解液循環(huán)系統(tǒng)4.電解液作用：1）.導電介質(zhì) 2）.發(fā)生電化學反應 3）.帶

18、走熱量及電化學產(chǎn)物要求：1溶解度、離解度、導電率高 2金屬陽離子不在陰極上產(chǎn)生放電反應沉積到陰極上3陽極反應產(chǎn)物是不溶性化合物，便于清理小孔時要求為可溶性化合物）4低粘度、高比熱容、化學穩(wěn)定性好、無腐蝕和毒性近年來電解加工工藝的應用研究有很大發(fā)展，除了在加工各近年來電解加工工藝的應用研究有很大發(fā)展，除了在加工各種炮膛膛線外，在花鍵孔、深孔、內(nèi)齒輪、鏈輪、葉片、異種炮膛膛線外，在花鍵孔、深孔、內(nèi)齒輪、鏈輪、葉片、異形零件及模具等方面獲得廣泛的應用。由于機床費用較高，形零件及模具等方面獲得廣泛的應用。由于機床費用較高，一般在加工難加工材料、型面復雜、批量大的零件時選用，一般在加工難加工材料、型面復

19、雜、批量大的零件時選用，而單件小批生產(chǎn)多采用電火花加工而單件小批生產(chǎn)多采用電火花加工四、電解加工的應用四、電解加工的應用 型腔加工 電火花加工的生產(chǎn)率較低，因此對精度要求不太高的礦山機械、農(nóng)機、拖拉機零件用鍛模，正逐漸采用電解加工。 電解整體葉輪 葉身形面形狀復雜，精度要求高，加工量大，用電解加工，比機械加工工期短、效率高，質(zhì)量好。 電解去毛刺 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉗工操作，提高工效，節(jié)約費用。 電解加工還應用于深孔的擴孔加工、形孔加工以及拋光等工藝過程中。 1. 1. 深孔擴孔加工深孔擴孔加工深徑比大于深徑比大于5 5的深孔，用傳統(tǒng)切削加工方的深孔，用傳統(tǒng)切削加工方法加工，刀具磨損嚴重，表面質(zhì)量差，法

20、加工，刀具磨損嚴重，表面質(zhì)量差，加工效率低。目前采用電解加工方法加加工效率低。目前采用電解加工方法加工工442000mm2000mm、1001008000mm8000mm的深孔的深孔，加工精度高，表面粗糙度低，生產(chǎn)率，加工精度高，表面粗糙度低，生產(chǎn)率高。高。電解加工深孔，按工具陰極的運動方式電解加工深孔，按工具陰極的運動方式可分為固定式和移動式兩種?？煞譃楣潭ㄊ胶鸵苿邮絻煞N。1.1.深小孔加工深小孔加工加工深小孔有兩種方法，即普通電解加加工深小孔有兩種方法，即普通電解加工和電子束加工。工和電子束加工。2. 2. 型孔加工型孔加工對一些形狀復雜、尺對一些形狀復雜、尺寸較小的四方、六方寸較小的四方

21、、六方、橢圓、半圓等形狀、橢圓、半圓等形狀的通孔和不通孔，機的通孔和不通孔，機械加工很困難，可采械加工很困難，可采用電解加工。用電解加工。3型腔加工型腔加工對模具消耗較對模具消耗較大、精度要求大、精度要求不太高的礦山不太高的礦山機械、農(nóng)機、機械、農(nóng)機、拖拉機等所需拖拉機等所需的鍛模已逐漸的鍛模已逐漸采用電解加工采用電解加工。比電火花加工比電火花加工效率高效率高4.4.套料加工套料加工用套料加工方法可以加工等截面的大面用套料加工方法可以加工等截面的大面積異形孔或用于等截面薄形零件的下料積異形孔或用于等截面薄形零件的下料 套料陰極工具套料陰極工具1陰極片；陰極片；2陰極體陰極體異形零件異形零件 5

22、、葉片加工渦輪發(fā)動機、增壓器、汽輪渦輪發(fā)動機、增壓器、汽輪機等的葉片，葉身型面形狀機等的葉片，葉身型面形狀比較復雜、要求精度高，加比較復雜、要求精度高，加工批量大，采用機械加工難工批量大，采用機械加工難度大，生產(chǎn)率低，加工周期度大，生產(chǎn)率低，加工周期長長采用電解加工則不受葉片材采用電解加工則不受葉片材料硬度和韌性的限制，在一料硬度和韌性的限制，在一次行程中就可加工出復雜的次行程中就可加工出復雜的葉身型面，生產(chǎn)率高，表面葉身型面，生產(chǎn)率高，表面粗糙度小，電解加工整體葉粗糙度小，電解加工整體葉輪在我國已得到普遍應用。輪在我國已得到普遍應用。6 6電解倒棱去毛刺電解倒棱去毛刺機械加工中去毛刺的機械加

23、工中去毛刺的工作量很大，尤其是工作量很大，尤其是去除硬而韌的金屬毛去除硬而韌的金屬毛刺，需要很多的人力刺，需要很多的人力，電解倒棱去毛刺可，電解倒棱去毛刺可以大大提高工效。以大大提高工效。7.電解刻字在多種金屬上打好打印標識，如不銹鋼，碳鋼，各種合金鋼，工具鋼，硬質(zhì)合金，鋁合金，各種鍍鉻，鍍鎳，鍍鋅材料，各種磨削，拋光金屬表面等。適用于打印商標，產(chǎn)品名稱，技術(shù)指標，廠商名稱，其優(yōu)點是正規(guī)，明晰，耐久，不變色，不脫落，耐高溫，不怕在機溶劑洗。不論產(chǎn)品大小，平面，弧面，薄片都能打印。打印精細，深度在5100UM，操作簡便，只需幾秒就可完成，無需烘干固化8.電解拋光利用金屬表面微觀凸點在特定電解液中

24、和適當電流密度下首先發(fā)生陽極溶解的原理進行拋光的一種電解加工又稱電拋光英文簡稱ECP 9.數(shù)控展成電解加工復合電解磨削是利用電解作用與機械磨復合電解磨削是利用電解作用與機械磨削作用相結(jié)合而進行加工的復合加工。削作用相結(jié)合而進行加工的復合加工。 第三節(jié)第三節(jié) 電解磨削電解磨削1.1.復合電解磨削的基本原理復合電解磨削的基本原理復合電解磨削所用的陰極工具是含有磨復合電解磨削所用的陰極工具是含有磨粒的導電砂輪。粒的導電砂輪。電解磨削過程中，金屬主要是靠電化學電解磨削過程中，金屬主要是靠電化學作用腐蝕下來，導電砂輪起磨去電解產(chǎn)作用腐蝕下來，導電砂輪起磨去電解產(chǎn)物陽極鈍化膜和整平工件表面的作用。物陽極鈍

25、化膜和整平工件表面的作用。導電砂輪導電砂輪1 1與直流電源與直流電源的陰極相聯(lián)，被加工的陰極相聯(lián)，被加工工件工件2 2硬質(zhì)合金車刀硬質(zhì)合金車刀接陽極，它在一定接陽極，它在一定的壓力下與導電砂輪的壓力下與導電砂輪相接觸，加工區(qū)域中相接觸，加工區(qū)域中送入電解液送入電解液3 3，在電解，在電解和機械磨削的雙重作和機械磨削的雙重作用下，車刀的后刀面用下，車刀的后刀面很快被磨光。很快被磨光。 電解磨削原理圖電解磨削原理圖 電流從工件電流從工件3 3通過電解液通過電解液5 5而流向而流向磨輪，形成通路，于是工件陽磨輪，形成通路，于是工件陽極表面的金屬在電流和電解液極表面的金屬在電流和電解液的作用下發(fā)生電解

26、作用電化學的作用下發(fā)生電解作用電化學腐蝕），被氧化成為一層極薄的腐蝕），被氧化成為一層極薄的氧化物或氫氧化物薄膜氧化物或氫氧化物薄膜4 4陽極陽極薄膜）。但陽極薄膜迅速被導電薄膜）。但陽極薄膜迅速被導電砂輪中磨粒刮除，在陽極工件上砂輪中磨粒刮除，在陽極工件上又露出新的金屬表面并被繼續(xù)電又露出新的金屬表面并被繼續(xù)電解。這樣電解作用和刮除薄膜的解。這樣電解作用和刮除薄膜的磨削作用交替運行，工件被連續(xù)磨削作用交替運行，工件被連續(xù)加工，直至達到一定的尺寸精度加工，直至達到一定的尺寸精度和表面粗糙度。和表面粗糙度。1磨料砂輪，2導電砂輪結(jié)合劑銅或石墨，3工件，4電解產(chǎn)物陽極鈍化薄膜），5電解液 2.2.

27、復合電解磨削的特點復合電解磨削的特點 a a加工范圍廣、加工效率高加工范圍廣、加工效率高 由于電解作用和工程材料的機械性能關(guān)由于電解作用和工程材料的機械性能關(guān)系不大，因此，只要選擇合適的電解液系不大，因此，只要選擇合適的電解液就可以用來加工任何高硬度、高韌性的就可以用來加工任何高硬度、高韌性的金屬材料。金屬材料。加工硬質(zhì)合金時，與普通的金剛石砂輪加工硬質(zhì)合金時，與普通的金剛石砂輪磨削相比，電解磨削的加工效率要高磨削相比，電解磨削的加工效率要高3 35 5倍。倍。b b提高工件的加工精度和表面質(zhì)量高提高工件的加工精度和表面質(zhì)量高 由于砂輪只起刮除陽極薄膜的作用，磨由于砂輪只起刮除陽極薄膜的作用，

28、磨削力和磨削熱都很小，不會產(chǎn)生磨削裂削力和磨削熱都很小，不會產(chǎn)生磨削裂紋和燒傷現(xiàn)象，因而能提高加工表面質(zhì)紋和燒傷現(xiàn)象，因而能提高加工表面質(zhì)量和加工精度，一般表面粗糙度可優(yōu)于量和加工精度，一般表面粗糙度可優(yōu)于Ra0.16mRa0.16m。c c砂輪的磨損量小砂輪的磨損量小 普通刃磨時，碳化硅砂輪磨削硬質(zhì)合金其磨損普通刃磨時，碳化硅砂輪磨削硬質(zhì)合金其磨損量為硬質(zhì)合金質(zhì)量的量為硬質(zhì)合金質(zhì)量的4 46 6倍，電解磨削時僅為倍，電解磨削時僅為硬質(zhì)合金切除量的硬質(zhì)合金切除量的50%50%100%100%；與普通金剛石；與普通金剛石砂輪磨削相比，電解磨削砂輪的損耗速度僅為砂輪磨削相比，電解磨削砂輪的損耗速度

29、僅為它們的它們的1/51/51/101/10，可顯著降低成本。，可顯著降低成本。采用電解磨削加工不僅比單純用金剛石砂輪磨采用電解磨削加工不僅比單純用金剛石砂輪磨削時效率提高削時效率提高2 23 3倍，而且大大節(jié)省金剛石砂倍，而且大大節(jié)省金剛石砂輪，一個金剛石導電砂輪可用輪，一個金剛石導電砂輪可用5 56 6年。年。d d對機床、工具腐蝕相對較小對機床、工具腐蝕相對較小 由于電解磨削是靠砂輪磨粒來刮除具有由于電解磨削是靠砂輪磨粒來刮除具有一定硬度和粘度的陽極鈍化膜，由此電一定硬度和粘度的陽極鈍化膜，由此電解液中不能含有活化能力很強的活性離解液中不能含有活化能力很強的活性離子如子如Cl-Cl-離子

30、），一般使用腐蝕能力較離子），一般使用腐蝕能力較弱的弱的NaNO3NaNO3、NaNO2NaNO2等為主的電解液，以等為主的電解液，以提高電解成形精度和有利于機床、工具提高電解成形精度和有利于機床、工具的防銹、防蝕。的防銹、防蝕。3. 3. 復合電解磨削的應用復合電解磨削的應用電解磨削由于集中了電解加工和機械磨電解磨削由于集中了電解加工和機械磨削的優(yōu)點，生產(chǎn)中經(jīng)常用來磨削一些高削的優(yōu)點，生產(chǎn)中經(jīng)常用來磨削一些高硬度材料的零件。如：各種硬質(zhì)合金刀硬度材料的零件。如：各種硬質(zhì)合金刀具、量具，擠壓拉絲模，軋輥等，普通具、量具，擠壓拉絲模，軋輥等，普通磨削難以加工的小孔、深孔、薄壁筒、磨削難以加工的小

31、孔、深孔、薄壁筒、細長桿件等。細長桿件等。電化學磨削應用1、硬質(zhì)合金刀具磨削2、硬質(zhì)合金軋輥磨削3、電解珩磨4、電解研磨第四節(jié) 電鑄、涂鍍、復合鍍一、電鑄加工原理二、電鑄特點及應用1、尺寸精度高，電鑄件與原模的尺寸誤差僅幾微米。 2、精確復制微細復雜和某些難于用其它方法加工的特殊形狀工件例如制作紙幣和郵票的印刷版唱片壓模鉛字字模金屬藝術(shù)品復制件反射鏡表面粗糙度樣塊微孔濾網(wǎng)表盤電火花成型加工用電極高精度金剛石磨輪基體等3、原模材料有石膏蠟塑料低熔點合金不銹鋼和鋁等。二、電鑄特點4、原模一般采用澆注切削或雕刻等方法制作對于精密細小的網(wǎng)孔或復雜圖案可采用照相制版技術(shù)。5、非金屬材料的原模須經(jīng)導電化處

32、理方法有涂敷導電粉化學鍍膜和真空鍍膜等。 6、對于金屬材料的原模先在表面上形成氧化膜或涂以石墨粉以便于剝離電鑄層。7、主要缺點是效率低一般每小時電鑄金屬層的厚度為0.020.05毫米。電鑄制品1、制造復制品：包括原版錄音片及其壓模、印模、粗糙度標準片、美術(shù)工藝品、建筑五金、佛具等金屬五金類。2、制造模具：包括塑料成形模具、沖壓模具、鎳-鈷-鎢硬質(zhì)合金電鑄模具、印刷用字母等。3、金屬箔與金屬網(wǎng)的制造：印刷線路板用銅箔，各種金屬網(wǎng)、平板或旋轉(zhuǎn)過濾網(wǎng)印染、電器及電子零件用）、特殊刀片等。4、 其它：用于制造電火花加工電極、防涂裝遮蔽板、金剛石銼刀、鉆頭、波導管，貯藏液態(tài)氫的球型真空容器，熔融鹽電解制

33、造鎢等耐熱金屬的透平葉片，從非水溶液制造鋁太陽能集熱板等。三、電鑄設(shè)備電鑄槽直流電源(一般是12伏幾百至幾千安) 電鑄溶液的恒溫攪拌循環(huán)和過濾等裝置電鑄溶液采用含有電鑄金屬離子的硫酸鹽氨基磺酸鹽氟硼酸鹽和氯化物等的水溶液。 四、電鑄應用1、光盤制作2、電動剃須刀光光 盤盤 的的 生生 產(chǎn)產(chǎn) CD-ROM的復制可以簡單地分為五個環(huán)節(jié)： （1預制主片； （2制主片； （3電鑄； （4復制； （5印刷和包裝。 光光 盤盤 的的 生生 產(chǎn)產(chǎn)1.預制主片預制主片 （1預制：預制： 將將CD-ROM節(jié)目的程序和數(shù)據(jù)，利用預節(jié)目的程序和數(shù)據(jù)，利用預制作軟件，在硬制作軟件，在硬 盤上按盤上按CD-ROM IS

34、O9660格式模擬生格式模擬生成映像文件。成映像文件。 該映像文件模擬真實的該映像文件模擬真實的CD-R盤的文件盤的文件和目錄結(jié)構(gòu)。和目錄結(jié)構(gòu)。（2優(yōu)化、測試：優(yōu)化、測試： 用用CD-R制作軟件，存取制作軟件，存取CD-ROM映像映像文件，同存取文件，同存取 CD-ROM盤片上一樣。對盤片上一樣。對CD-ROM的程的程序和數(shù)據(jù)進行測序和數(shù)據(jù)進行測 試和優(yōu)化，使最頻繁存取的文件放在試和優(yōu)化，使最頻繁存取的文件放在“盤片的最前端。盤片的最前端。 （3刻錄：刻錄： 將生成好的將生成好的CD-ROM映像文件，利用刻映像文件，利用刻錄軟件刻錄到錄軟件刻錄到 CD-R盤片上去。盤片上去。光光 盤盤 的的

35、生生 產(chǎn)產(chǎn)2.制主片制主片 將經(jīng)過處理后的將經(jīng)過處理后的CD-R盤上的數(shù)據(jù)，記錄在玻盤上的數(shù)據(jù)，記錄在玻璃盤上的過程。璃盤上的過程。 最常用的是感光性樹脂系統(tǒng)。這種方法是將感最常用的是感光性樹脂系統(tǒng)。這種方法是將感光性樹脂用于一個經(jīng)特殊處理的玻璃基片上，光性樹脂用于一個經(jīng)特殊處理的玻璃基片上，以制出一個玻璃主片。以制出一個玻璃主片。 感光性樹脂通常都是由一個旋轉(zhuǎn)涂膜系統(tǒng)以感光性樹脂通常都是由一個旋轉(zhuǎn)涂膜系統(tǒng)以大約大約18微米微米比人的頭發(fā)細比人的頭發(fā)細640倍的厚度涂倍的厚度涂上去的。在一個螺旋形軌道上，激光束記錄儀上去的。在一個螺旋形軌道上，激光束記錄儀使部位感光性樹脂在藍光下曝光，這樣就生

36、成使部位感光性樹脂在藍光下曝光，這樣就生成了光盤的具體內(nèi)容。了光盤的具體內(nèi)容。 玻璃母盤用化學顯像藥水來進行顯影。感光玻璃母盤用化學顯像藥水來進行顯影。感光性樹脂上曝光部分被腐蝕掉以后，就在抗蝕性性樹脂上曝光部分被腐蝕掉以后，就在抗蝕性的表面上形成了微小的凹點。的表面上形成了微小的凹點。經(jīng)過顯影之后，在感光性樹脂表面蒸敷上一層經(jīng)過顯影之后，在感光性樹脂表面蒸敷上一層金屬膜通常是銀），以便其后玻璃主片電鑄金屬膜通常是銀），以便其后玻璃主片電鑄時有一個導電的表面。時有一個導電的表面。 光光 盤盤 的的 生生 產(chǎn)產(chǎn)3.電鑄電鑄 電鑄的最終目的是產(chǎn)生用于復制電鑄的最終目的是產(chǎn)生用于復制CD的金的金屬模

37、子屬模子(子盤子盤)。 在制作玻璃主片的這一過程中，由于有一在制作玻璃主片的這一過程中，由于有一層銀膜而導電的主片，浸浴在含有鎳離子層銀膜而導電的主片，浸浴在含有鎳離子的電解質(zhì)溶液里。使其通電后，帶有光盤的電解質(zhì)溶液里。使其通電后，帶有光盤映像的玻璃主片上的曝光區(qū)域不斷吸引鎳映像的玻璃主片上的曝光區(qū)域不斷吸引鎳離子。鎳層不斷加厚，并與曝光后的感光離子。鎳層不斷加厚，并與曝光后的感光樹脂表面上腐蝕出的凹點和臺面凹點之樹脂表面上腐蝕出的凹點和臺面凹點之間的部分的輪廓一致。間的部分的輪廓一致。 最終形成一厚且堅固的鎳片，其金屬表面最終形成一厚且堅固的鎳片，其金屬表面上留下與光盤完全相反的印膜。這一金

38、屬上留下與光盤完全相反的印膜。這一金屬片稱為金屬主片或片稱為金屬主片或“父片父片”（Father）。）。它將被用于生成另外兩個金屬片，分別稱它將被用于生成另外兩個金屬片，分別稱為為“母片母片”（Mother和和“模片模片”（Stamper）（子盤）。母片是由父片而來的，而模片（子盤）。母片是由父片而來的，而模片子盤是由母片而來，每一片是另外一子盤是由母片而來，每一片是另外一片的相反呈像。片的相反呈像。模片子盤是金屬主片的完全復制品，模片子盤是金屬主片的完全復制品，也是這一生產(chǎn)階段的最終產(chǎn)品。也是這一生產(chǎn)階段的最終產(chǎn)品。 通過金屬模片子盤將進行塑料通過金屬模片子盤將進行塑料CD復復制品的大規(guī)模生

39、產(chǎn)。制品的大規(guī)模生產(chǎn)。 光光 盤盤 的的 生生 產(chǎn)產(chǎn)4.復制復制 生產(chǎn)生產(chǎn)CD-ROM成品的第一步，是將數(shù)據(jù)從模成品的第一步，是將數(shù)據(jù)從模片上轉(zhuǎn)移到塑料基片上。片上轉(zhuǎn)移到塑料基片上。 一個高精度的注塑模具將光學等級的塑料所一個高精度的注塑模具將光學等級的塑料所制成的融化樹脂注入模具空腔。模具的一面是制成的融化樹脂注入模具空腔。模具的一面是模片。模片。 這一過程只需要幾秒鐘，其產(chǎn)品是一這一過程只需要幾秒鐘，其產(chǎn)品是一個其中一面印有點的輪廓清晰的塑料盤。個其中一面印有點的輪廓清晰的塑料盤。 其后塑料盤載有數(shù)據(jù)的一面要鍍上一層極薄純其后塑料盤載有數(shù)據(jù)的一面要鍍上一層極薄純鋁，這是為了形成一個讀出盤上

40、數(shù)據(jù)所必須的鋁，這是為了形成一個讀出盤上數(shù)據(jù)所必須的反光表面。典型的給盤鍍金屬的方法是濺鍍反光表面。典型的給盤鍍金屬的方法是濺鍍Sputtering）。）。 生產(chǎn)的最后一步是在鋁表面再加上一層堅固生產(chǎn)的最后一步是在鋁表面再加上一層堅固的漆膜。這一層漆保護鋁膜不會被劃傷，不會的漆膜。這一層漆保護鋁膜不會被劃傷，不會氧化，并可作為標簽印刷的工作表面。氧化，并可作為標簽印刷的工作表面。 光光 盤盤 的的 生生 產(chǎn)產(chǎn)5.印刷和包裝印刷和包裝 絲網(wǎng)印刷是最常使用的方法。它是將圖絲網(wǎng)印刷是最常使用的方法。它是將圖片轉(zhuǎn)換為一張有孔的網(wǎng)，墨通過網(wǎng)附著片轉(zhuǎn)換為一張有孔的網(wǎng)，墨通過網(wǎng)附著在盤上。這一過程與蠟紙印刷相似。在盤上。這一過程與蠟紙印刷相似。膠版印刷使用墨滾及印刷臺轉(zhuǎn)換圖片。膠版印刷使用墨滾及印刷臺轉(zhuǎn)換圖片。這一方法在傳統(tǒng)商業(yè)印刷中使用廣泛，這一方法在傳統(tǒng)商業(yè)印刷中使用廣泛，現(xiàn)在也用于光盤商標的印刷。膠版印刷現(xiàn)在也用于光盤商標的印刷。膠版印刷進行圖片翻版時可以取得更高質(zhì)量的分進行圖片翻版時可以取得更高質(zhì)量的分辨率，它優(yōu)于絲網(wǎng)印刷的地方是可以印辨率，它優(yōu)于絲網(wǎng)印刷的地方是可以印刷增強的四色圖片及其他的復雜圖形。刷增強的四色圖片及其他的復雜圖形。 印刷之后，光盤或是自動或手工進行包印刷之后，光盤或是自動或手工進行包裝。塑料盒子是裝。塑料盒子是