Теория и практика анодной электрохимической обработки короткими импульсами тока

• Автор: Галанин, Сергей Ильич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Кострома
• Количество страниц: 293 с. : ил

Содержание
.
Введение

1. Состояние вопроса и цели исследования.

1.1. Пути повышения локализации анодного растворения в условиях размерной электрохимической обработки.
1.2. Пути улучшения эффективности процесса уменьшения высоты микроиеровностей поверхности в условиях ЭХО.
1.3. Выводы

1 4 Цели и задачи исследования.

2. Методика исследований и лабораторное оборудование.

2.1. Экспериментальный стенд

2.1.1. Разработка импульсных источников питания

2.1.2. Электрохимические ячейки
2.2. Изучение электрических параметров процесса
и поляризации электродов.
3. Анодная поляризация в условиях ЭХО короткими
импульсами тока
3.1. Поляризация при отсутствии ограничений анодному растворению
3.2. Поляризация при фазообразовании на г ранице анодэлектролит, вызывающем ограничения процессу растворения
3.3. Поляризация биполярными импульсами тока.
3.4. Выводы по главе.
4. Определение зависимости анодная поляризация время при варьировании амплитудновременными параметрами импульсов тока.
4 I. Экспериментальные исследования анодной поляризации при
отсутствии ограничений процессу растворения
4.2. Экспериментальные исследования анодной поляризации при фазообразо
ваиии на границе раздела, препятствующем процессу растворения
4.2.1. Последовательность обработки результатов поляризационных измерений в условиях фазообразования на границе раздела анодэлектролит.
4.2.2. Поляризация короткими одиночными импульсами тока.
4.2.3. Поляризация непрерывной последовательностью импульсов тока
4.3. Выводы по главе
5. Моделирование границы межфазного раздела анод электролит
в условиях ЭХО короткими импульсами гока.
5.1. Структурное моделирование
5.2. Математическое моделирование.
5.3. Методика определения параметров модели
г раницы раздела анодэлекгролит
5.4. Область применимости модели границы раздела анодэлектролит Обобщнная модель.
5.5. Выводы по главе
6. Показатели процесса ЭХО короткими импульсами тока
6 1 Локализация анодного растворения в условиях импульсной ЭХО .
6 1.1. Методика оценки локализации анодного растворения
в условиях импульсной размерной ЭХО.
6.1.2. Локализация при активном механизме анодного растворения
6.1.3. Локализация при транспассивном механизме анодного растворения
6.2. Эффективность сглаживания высоты микронеровностей
анодной поверхности.
6.2 1 Методика определения эффективности сглаживания
высоты микронеровностей поверхности.
6.2.2. Сглаживание высоты микронеровностей поверхности сталей .
6.2.3. Сглаживание высоты микронеровностей поверхности
ювелирных сплавов на основе золота
6.3. Выводы по главе
7. Разработка процессов ЭХО короткими импульсами тока
7 1 Процессы размерной ЭХО с повышенной локализацией
анодного растворения.
7.1.1. Моделирование движения границы раздела анодэлектролит
в условиях размерной ЭХО.
7.1.2. Последовательность определения амплитудновременных параметров микросекундных импульсов тока для размерной ЭХО
7.1.3. Прошивка отверстий неизолированным катодоминструментом.
7 1 4.Обработка мноюсекционным неподвижным катодоминструментом.
7.1.5. Формообразование поверхносгн игл малого диаметра
7.1.6. Снятие заусениц и закругление кромок пластинчатых деталей.
7.2 Процессы сглаживания высоты микронеровностей
анодной поверхности
7.2.1. Полирование поверхности стальных деталей
7 2.2. Глянцевание поверхности ювелирных изделий
из сплавов на основе золота 5 пробы
7.3 Выводы по главе
8. Разработка импульсных источников питания
для реализации процессов ЭХО
8.1. Биполярные универсальные источники питания
8 2 Униполярные специазизированныс источники питания.
8.3 Выводы по главе
Выводы по работе.
Литература


Эти утверждения легли в основу способа локализации процесса импульсной ЭХО , суть которого в том. ДЭС на аноде в точках, расположенных на минимальном расстоянии от катода, и не более времени заряжения мкости ДЭС на аноде в точках, расположенных на расстоянии от катода, большем допустимого МЭЗ. В определено, что выход по току сильно зависит от плотности тока, длительности импульса и концентрации электролита. Так же описывается принцип локализации растворения. Он связан с тем, что плотность тока не имеет одинаковы значений в каждой точке МЭЗ Где напряженность электрическою поля выше, там больше и плотность тока. В гомогенной жидкости, которой является электролит, ток течт перпендикулярно электроду и обрабатываемой поверхности. Металл поэтому растворяется под прямым углом к поверхности Кроме фронтальной поверхности линии тока расходятся веером и в результате становятся длиннее. Это приводит к снижению плотности тока и скорости растворения. Предложена простая математическая модель для определения параметров электролиза. В последнее время стал проявляться определнный интерес ряда исследователей к использованию биполярных импульсов тока для целей ЭХО. В при импульсной аноднокатодной обработке стали в нейтральном нитратном растворе при наличии зависимости выхода по току от параметров импульсного тока показана возможность регулирования рассеивающей локализующей способности посредством изменения этих параметров А в утверждается, что в условиях ЭХО импульсами микросекундной длительности время установления электродных потенциалов соизмерима с длительностью основного импульса прямой полярности и зависит от параметров дополнительного предшествующего импульса тока обратной или прямой полярности. Длительность импульсов технологического тока, необходимая для реализации рассмотренных способов ЭХО столь мала, что становится соизмеримой с длительностями переднего и заднею фронта, которые позволяют генерировывагь импульсные источники питания генераторы. Данных о влиянии длительности заднего фронта на точность импульсной ЭХО в литературе не обнаружено. О роли переднего фронта существует ряд публикаций, однако чтких критериев выбора этого параметра нет В обнаружено влияние переднего фронта импульса напряжения на процесс ЭХО. По данным работы в начальный период импульса, то есть в период резкого изменения тока, наблюдается наиболее активное протекание анодного процесса, сопровождающееся увеличением размеров площадей очагов растворения. В , с целью повышения качества обработки, скорость нарастания фронта импульсов задатся более кВс, исходя из того, что медленное нарастание напряжения приводит к начальному растворению анода при низких напряжениях, что вызывает понижение плотности тока и выхода по току, пассивирование, растравливание, понижение чистоты и точности обработки поверхности В работе же утверждается, что отсутствует необходимость использования импульсов напряжения с очень крутым передним фронтом, так как неизбежно импульсы рабочего тока будут иметь мкостной всплеск па фронте Аналогичный всплеск в , объясняется переходным процессом, связанным с существенной нестационарностью функций напряжения и электропроводности в начальный момент времени В , , , на основании влияния переднего фронта импульса на точность обработки, рекомендуется принимать его длительность 0,,6 При этом влияние крутизны переднего фронта на точность оценивалось на основе анализа изменения электропроводности электролита за счт газовыделения. Одним из важнейших параметров импульсной ЭХО, вносящим вклад в процесс растворения, является скважность импульсов технологического тока, определяющая длительность паузы. Основным критерием выбора паузы является возможность релаксации свойств межэлектродной среды, депассивации поверхности анода и релаксации потенциала до уровня возникновения пассивации. При диффузионном контроле, где главным образом и происходит процесс анодного растворения металла, импульсный режим ускоряет процессы массопереноса в паузах между импульсами и препятствует созданию условий для пассивации металла 1 .