07 Abtragende Verfahren ECM Flashcards Preview

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Flashcards in 07 Abtragende Verfahren ECM Deck (16)
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1
Q

ECM Grundlagen

A

ECM: Elektrochemisches Abtragen
Wirkprinzip: Elektrolyse
Interne Energiequelle: ECM Ätzen
Externe Energiequelle: ECM Senken, Entgraten, Polieren

2
Q

Anodische Metallauflösung

A

• Anlegen einer externen Spannung
• Oxidation am Werkstück (Anode)
• Reduktion am Werkzeug (Kathode)
• Metallionen fallen in Elektrolytlösung als
Metallhydroxide aus
• Kathode wird auf Anode hinzubewegt
• Kathodenform bildet sich im Werkstück ab

3
Q

Faradaysches Gesetz

A

int(𝐼)𝑑𝑡=𝑄=𝐹∙𝑚∙𝑧/𝑀

Abgeschiedne Stoffmenge ist proportional zur el. Ladung

4
Q

Spezifische Abtragrate

A

𝑉𝑠𝑝=𝑀/(𝐹∙𝜌∙𝑧)

5
Q

Stromdichte Potentialkurve für ein passivierendes Elektrolytsystem

A
• Mit steigendem Potential werden
viele Werkstoffe zuerst aktiv
aufgelöst, bis sich eine stabile
Oxidschicht ausbildet
• Bei vollständiger Bedeckung der
Oberfläche fällt der Stromfluss ab
• Erst bei höheren Potentialen wird
der Werkstoff transpassiv aufgelöst
6
Q

Spaltweite s

A

𝑠 = 𝑈𝑒𝑙∙𝜅/𝐽 ≈ 1/𝐽

7
Q

Prozessvarianten der elektrochemischen Metallbearbeitung

A

Electrochem. Machining / ECM:
ungepulste Gleichspannung, hohe Abtragrate, geringe Präzision

Pulsed ECM / PECM:
gepulste Gleichspannung, geringe Abtragrate, höhere Präzision

Pulsed Precise ECM / PECM (PEM):
gepulste Gleichspannung und oszillierende Kathode, geringste Abtragrate, höchste Präzision

8
Q

Elektrochemische Bohrverfahren

A
Shaped Tube
Electrolytic Machining (STEM)

Elektrochemisches Einbohren (ECF)

Electro Stream Drilling (ESD)

9
Q

Einflussgrößen auf das Arbeitsergebnis

A
Maschine
Werkstoff
Einstellparameter
Elektrolyt
Geometrie
10
Q

Elektrolyte Anforderungen

A
  • hohe chemische Stabilität
  • geringe Korrosionswirkung
  • physiologische Neutralität
  • Geringe Kosten
  • Leitfähigkeit: 50-300 mS/cm
11
Q

Elektrolyte Aufgaben

A
• Transport bzw. Bereitstellen
der Ladungsträger
• Hervorrufen der elektrochemischen Reaktion an den
Elektroden
• Abtransport der Abtragprodukte
• Kühlung
12
Q

Elektrolyte Zusammensetzung

A
  • Kochsalzlösungen (NaCl)
  • Nitratlösungen (NaNO3)
  • Säuren (H2SO4, HNO3)
  • Laugen
13
Q

Elektrochemisches Oberflächenabtragen

A
• Im Vergleich zum EC Formabtragen sehr
geringe Stromdichten
(0,01-3 A/cm^2 ).
• Bearbeitung ohne
Formelektrode, frei im
Elektrolytbad
• Zum Polieren oder Entgraten
14
Q

Elektrochemisches Ätzen

A
• Stromfluss entsteht aufgrund von Potentialdifferenzen im
Mikrobereich
• Ohne äußere Stromquelle
• Abtrag mit ungleichmäßiger
Verteilung auf der Metalloberfläche
15
Q

Thermisch chemisches Entgraten (TEM) - Einflüsse

A
• Größe und Lage des Grates
• Verhältnis Gratvolumen zu Gratoberfläche
• Zünd und
Schmelztemperatur,
Wärmeleitfähigkeit des
Werkstoffs
• Gasfülldruck und
Mischungsverhältnis der
Reaktionsgase
16
Q

Pro/Contra (P)ECM

A

Pro:

  • keine Randzone
  • hohe Produktivität in der Serie
  • kein Werkzeugverschleiß

Contra:
- Aufwändige, teure, iterative Kathodenauslegung