מהי השחזה אלקטרוליטית (ECM)?
גריסה אלקטרוליטית (ECM)
העיקרון הבסיסי של השחזה אלקטרוליטית
שחיקה אלקטרוליטית היא תהליך שחיקה המשלב פירוק אנודי אלקטרוכימי של מתכת עם שחיקה מכנית. התרשים הסכמטי של עקרון הטחינה האלקטרוליטית מוצג באיור 6-26.
במהלך ההשחזה, חומר העבודה מחובר לקוטב החיובי של ספק הכוח DC, וגלגל השחזה האלקטרוליטי (הידוע גם כגלגל השחזה המוליך) מחובר לקוטב השלילי של ספק הכוח DC. הגרגירים השוחקים הבולטים מגלגל השחזה האלקטרוליטי שומרים על מרווח אלקטרוליטי מסוים בין שני הקטבים, ולרווח זה מוזרקת כמות מסוימת של אלקטרוליט. כאשר מתח DC מתחברת, פני המתכת של חומר העבודה (האנודה) עוברים פירוק אלקטרוכימי, ואטומי המתכת על פני השטח מאבדים אלקטרונים והופכים ליונים, מתמוססים לתוך האלקטרוליט. במקביל, החמצן שבאלקטרוליט מתחבר עם יוני המתכת ויוצר סרט תחמוצת דק במיוחד על משטח העבודה. לסרט תחמוצת זה עמידות גבוהה יחסית, מה שמאט את תהליך הפירוק האנודי. בשלב זה, גלגל השחזה המסתובב במהירות גבוהה-מגרד ללא הרף את סרט התחמוצת הזה, והוא נישא על ידי האלקטרוליט. כתוצאה מהפעולה המשולבת והמתחלפת של פירוק אנודי וטחינה מכנית, משטח העבודה נחרט ללא הרף, יוצר משטח חלק ומשיג את הדיוק הממדים הנדרש.
בתהליך השחזה האלקטרוליטי, המתכת נשחקת בעיקר על ידי פעולת הפירוק האנודי האלקטרוכימי, וגלגל השחזה האלקטרוליטי משמש רק לטחינת סרט הפסיבציה האנודי של המוצר האלקטרוליטי וליישור פני השטח.
מאפיינים של גריסה אלקטרוליטית
① טווח עיבוד רחב, יעילות ייצור גבוההמכיוון שחיקה אלקטרוליטית היא בעיקרה פעולה אלקטרוליטית, ניתן לעבד כל חומר מתכת בעל קשיות גבוהה וקשיחות גבוהה על ידי בחירת אלקטרוליט מתאים. לדוגמה, בעת השחזה של קרביד צמנט, יעילות העיבוד של השחזה אלקטרוליטית גבוהה פי 3 עד 5 בהשוואה לטחינת גלגלי שיוף יהלומים רגילים.
② דיוק עיבוד גבוה, איכות פני השטח טובהמכיוון שתפקידו של גלגל השחזה הוא לגרד את סרט התחמוצת, במקום לטחון את המתכת, כוח השחיקה וחום הטחינה קטנים מאוד, ולא יתרחשו תופעות כמו שחיקה, סדקים, כוויות וכדומה. חספוס פני השטח הכללי יכול להיות פחות מ-0.16 אום, ודיוק העיבוד דומה לטחינה מכנית.
③ בלאי גלגל שחיקה קטןלדוגמה, בעת שחיקה של קרביד צמנט, כמות השחיקה של גלגל השחזה של סיליקון קרביד בהשחזה מכנית רגילה היא כ-400% ~ 600% ממשקל הקרביד המוצק שהוסר; עם שחיקה אלקטרוליטית, כמות הבלאי של גלגל השחזה היא רק 50% ~ 100% מהקרביד המוצק שהוסר. בלאי גלגל שחיקה קטן עוזר לשפר את דיוק העיבוד.
למרות שהאלקטרוליטים המשמשים לטחינה אלקטרוליטית הם אלקטרוליטים פסיבים קורוזיביים חלשים (כגון NaNO3, NaNO2 וכו'), הכלי והמכשירים עדיין צריכים לנקוט באמצעי נגד-מלחים, ואסור להטחן את קצה החיתוך של התבניות (המתקים) בצורה חדה במיוחד כאשר הם מעובדים על ידי שחיקה אלקטרוליטית.
יישום של גריסה אלקטרוליטית בעיבוד עובש
① עיבוד של חומרים קשים-ל-עיבודשחיקה אלקטרוליטית אינה תלויה בקשיות חומר העבודה, ולכן היא יעילה להפליא כאשר משתמשים בה לעיבוד חומרים קשים-לעיבוד- בעלי קשיות גבוהה. לדוגמה, עיבוד המשטח השטוח של תבניות קרביד צמנט עם מכונת טחינת משטח אלקטרוליטית אנכית לא רק מניב יעילות ייצור גבוהה אלא גם איכות עיבוד טובה.
② צמצם את שלבי העיבוד והבטחת איכות טחינהבעבר, בעת ייצור תבניות מפולחות שונות (שכוללות-תבניות יחד), היה צורך לבצע תהליך גס לפי צורת הפלחים, ולאחר מכן טחינה שטוחה וטחינה בגימור צורה לאחר טיפול בחום, וכתוצאה מכך שלבים רבים. יתרה מכך, על מנת למנוע עיוות תרמי, הושארה לעיתים קרובות קצבת שחיקה בגימור גדולה יחסית. בעת השחזה של תבניות, נצרך מספר רב של גלגלי שיוף יהלום, מה שהגדיל את עלויות התבניות. כאשר מאמצים טחינה אלקטרוליטית, ניתן להשתמש במקטעי קרביד מוצק ישירות ללא עיבוד גס, ובכך להפחית את שלבי העיבוד, וחום טחינה, סדקים, כוויות ועיוותים לא יתרחשו במהלך ההשחזה, מה שיכול בהחלט להבטיח את איכות הטחינה.
③ שפר את יעילות העיבודהשחזה בצורה מכנית משתמשת בדרך כלל בגלגל שחיקה אחד-(או גלגל שחיקה מעוצב) לטחינת טחינה על מטחנות פני השטח, מטחנות טפסים או מטחנות פרופיל אופטי. שימוש בגלגל השחזה רגיל מצריך פעמים רבות חבישה תכופה בשל הבלאי הגדול של גלגל השחזה, והזמן שלוקח ללבישה וגיבוש גלגל השחזה לוקח זמן רב ובכך מאריך את שעות העבודה. אם נעשה שימוש בשחיקה אלקטרוליטית, הבלאי של גלגל השחזה קטן, וזמן ההלבשה של גלגל השחזה קצר, מה שעוזר לשפר את יעילות העיבוד.
