電化學加工方法有哪些

① 電化學加工中的電解加工，電鍍加工，電解磨削這三種加工原理有什麼區別

電化學加工中的電解加工，電鍍加工，電解磨削的原理都是在通電溶液中通過陰陽離子發生的氧化還原反應。

1、電解磨削：磨削時，兩者之間保持一定的磨削壓力，凸出於磨輪表面的非導電性磨料使工件表面與磨輪導電基體之間形成一定的電解間隙（約0.02～0.05毫米），同時向間隙中供給電解液。在直流電的作用下，工件表面金屬由於電解作用生成離子化合物和陽極膜。

這些電解產物不斷地被旋轉的磨輪所刮除，使新的金屬表面露出，繼續產生電解作用，工件材料遂不斷地被去除，從而達到磨削的目的。

2、電解加工：基於電解過程中的陽極溶解原理並藉助於成型的陰極，將工件按一定形狀和尺寸加工成型的一種工藝方法，稱為電解加工。

3、電鍍加工：電鍍是一種電化學過程，也是一種氧化還原過程.電鍍的基本過程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極，金屬板作為陽極，接直流電源後，在零件上沉積出所需的鍍層。

電鍍和電削要使用到電解，但電解不一定是用於電鍍或電解磨削的。

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電解加工的特點：

1、加工范圍廣。

電解加工幾乎可以加工所有的導電材料，並且不受材料的強度、硬度、韌性等機械、物理性能的限制，加工後材料的金相組織基本上不發生變化。它常用於加工硬質合金、高溫合金、淬火鋼、不銹鋼等難加工材料。

2、生產率高，且加工生產率不直接受加工精度和表面粗糙度的限制。

3、加工質量好。可獲得一定的加工精度和較低的表面粗糙度。

加工精度(mm)：型面和型腔為 ± 0.05～0.20；型孔和套料為 ± 0.03～0.05。表面粗糙度(μm):對於一般中、高碳鋼和合金鋼，可穩定地達到 Ra1.6～0.4，有些合金鋼可達到 Ra0.1。

4、可用於加工薄壁和易變形零件。

電解加工過程中工具和工件不接觸，不存在機械切削力，不產生殘余應力和變形，沒有飛邊毛刺。

5、工具陰極無損耗。

在電解加工過程中工具陰極上僅僅析出氫氣，而不發生溶解反應，所以沒有損耗。只有在產生火花、短路等異常現象時才會導致陰極損傷。

7、加工精度和加工穩定性不高。

電解加工的加工精度和穩定性取決於陰極的精度和加工間隙的控制。而陰極的設計、製造和修正都比較困難，陰極的精度難以保證。此外，影響電解加工間隙的因素很多，且規律難以掌握，加工間隙的控制比較困難。

8、由於陰極和夾具的設計、製造及修正困難，周期較長，因而單件小批量生產的成本較高。

同時，電解加工所需的附屬設備較多，佔地面積較大，且機床需要足夠的剛性和防腐蝕性能，造價較高。因此，批量越小，單件附加成本越高。

② 電化學加工的分類

利用陽極溶解的電化學反應對金屬材料進行成型加工的方法。
當工具陰極不斷向工件推進時，由於兩表面之間間隙不等，間隙最小的地方，電流密度最大，工件陽極在此處溶解得最快。因此，金屬材料按工具陰極型面的形狀不斷溶解，同時電解產物被電解液沖走，直至工件表面形成與陰極型面近似相反的形狀為止，此時即加工出所需的零件表面。
電解加工採用低壓直流電源（6～24伏），大工作電流。為了能保持連續而平穩地向電解區供給足夠流量和適宜溫度的電解液，加工過程一般在密封裝置中進行。 又稱電解刻蝕。應用電化學陽極溶解的原理在金屬表面蝕刻出所需的圖形或文字。其基本加工原理與電解加工相同。由於電刻蝕所去除的金屬量較少，因而無需用高速流動的電解液來沖走由工件上溶解出的產物。加工時，陰極固定不動。電刻蝕有以下4種加工方法。
①按要刻的圖形或文字，用金屬材料加工出凸模作為陰極，被加工的金屬工件作為陽極，兩者一起放入電解液中。接通電源後，被加工件的表面就會溶解出與凸模上相同的圖形或文字。
②將導電紙（或金屬箔）裁剪或用刀刻出所需加工的圖形或文字，然後粘貼在絕緣板材上，並設法將圖形中各個不相連的線條用導線在絕緣板背面相連，作為陰極。適於圖形簡單，精度要求不高的工件。
③對於圖形復雜的工件，可採用制印刷電路板的技術，即在雙面敷銅板的一面形成所需加工的正的圖形，並設法將圖形中各孤立線條與敷銅板的另一面相連，作為陰極。不適於加工精細且不相連的圖形。
④在待加工的金屬表面塗一層感光膠，再將要刻的圖形或文字製成負的照相底片覆在感光膠上，採用光刻技術將要刻除的部分暴露出來。這時陽極仍是待加工的工件，而陰極可用金屬平板製成。 利用電解原理，對有色和稀有金屬進行提煉和精煉。分為水溶液電解冶煉和焙鹽電解冶煉兩種。
水溶液電解冶煉在冶金工業中廣泛用於提取和精煉銅、鋅、鉛、 鎳等金屬。例如銅的電解提純：將粗銅（含銅99%）預先製成厚板作為陽極，純銅製成薄片作陰極，以硫酸（H2SO4）和硫酸銅（CuSO4）的混和液作為電解液。通電後，銅從陽極溶解成銅離子（Cu2+）向陰極移動，到達陰極後獲得電子而在陰極析出純銅（亦稱電解銅）。粗銅中雜質如比銅活潑的鐵和鋅等會隨銅一起溶解為離子（Zn2+和Fe2+）。由於這些離子與銅離子相比不易析出，所以電解時只要適當調節電位差即可避免這些離子在陽極上析出。比銅不活潑的雜質如金和銀等沉積在電解槽的底部。
焙鹽電解冶煉用於提取和精煉活潑金屬（如鈉、鎂、鈣、鋁等）。例如，工業上提取鋁：將含氧化鋁（Al2O3）的礦石進行凈化處理，將獲得的氧化鋁放入熔融的冰晶石（Na3AlF6）中，使其成為熔融狀的電解體，以碳棒為電極，兩極的電化學反應為
4Al3++6O2-+3C─→4Al+3CO

③ 電化學加工有哪些實際應用

(1)模具型腔加工：電解加工適應難加工材料(高鎳合金鋼、粉末合金)、復雜結構的優勢。電解加工在模具製造領域中已佔據了重要地位。
(2) 葉片型面加工：這類加工效率高，生產周期短;加工質量好;但設備、陰極均較復雜，須採用三頭或斜向進給機床、復合雙動陰極。國外自動生產線上已採用此方案，國內開始試制。
(3)型孔及小孔加工
4. 槍、炮管膛線加工：傳統的槍管膛線製造工藝為擠線法，該法生產效率高，但擠線沖頭製造困難，毛坯材料損耗嚴重，且校正、電鍍、回火等輔助工序較多。
5. 整體葉輪加工：通常整體葉輪多為不銹鋼、鈦合金或高溫耐熱合金等難切削材料;再加之其為整體結構且葉片型面復雜，使得其製造非常困難。
6. 電解去毛刺：電解去毛刺的加工間隙較大，加工時間又很短，因而工具陰極不需要相對工件進給運動，即可採用固定陰極加工方式，機床不需要工作進給系統及相應的控制系統。
7. 數控展成電解加工：數控展成電解加工工具陰極形狀簡單(棒狀、球狀及條狀)，設計製造方便，且適用范圍廣，大大縮短了生產准備周期，因而可適應多品種、小批量生產趨勢，彌補電解加工在小量、單件加工時經濟性差的缺點。
8. 微精電解加工：目前微精電解加工還處於研究和試驗階段，其應用還局限於一些特殊的場合，如電子工業中微小零件的電化學蝕刻加工(美國IBM公司)、微米級淺槽加工(荷蘭飛利浦公司)、微型軸電解拋光(日本東京大學)已取得了很好的加工效果，精度已可達微米級。

④ 電化學加工有哪幾種類型各有何應用

電化學加工有哪幾種類型
電鍍要使用到電解,但電解不一定是用於電鍍的，三者之間有區別又有聯系。

電解磨削：電解作用與機械磨削相結合的一種特種加工，又稱電化學磨削，英文簡稱ECG。電解磨削是20世紀50年代初美國人研究發明的為電解磨削的原理。工件作為陽極與直流電源的正極相連；導電磨輪作為陰極與直流電源的負極相連。

電解加工：基於電解過程中的陽極溶解原理並藉助於成型的陰極，將工件按一定形狀和尺寸加工成型的一種工藝方法，稱為電解加工。

電鍍加工：是一種電化學過程，也是一種氧化還原過程，由電鍍得到的金屬鍍層結晶細致，化學純度高，結合力好。電鍍時，將金屬制體作為陰極，所鍍金屬或合金作為陽極，分別掛於銅或黃銅製成的陰極棒上而浸入含有鍍層成分的電鍍液中，並通入直流電。

⑤ 特種加工的分類

特種加工方法的類別很多，根據加工機理和所採用的能源，可分為以下幾類：

（1）力學加工應用機械能來進行加工，如磨粒流加工（AFM）、磨料噴射加工（AJM）、液體噴射加工（HDM）等。

（2）電物理加工利用電能轉換為熱能進行加工，如電火花加工（EDM）、電火花線切割加工（WEDM）、等離子體加工（PAM）、電子束加工（EBM）等；利用電能轉換為機械能進行加工，如離子束加工（IBM）等。

（3）電化學加工利用電能轉換為化學能進行加工，如電解加工（ECM）、電鑄加工（ECM）、塗鍍加工（EPM）等。

（4）物理加工利用聲能轉換為機械能進行加工，如超聲波加工（USM）；利用光能轉換為熱能進行加工，如激光束加工（LBM）。

（5）化學加工利用化學能或光能轉換為化學能來進行加工，如化學銑削（CHM）、光刻加工（PCM）（即刻蝕加工、光化學加工）等。

特種加工原理

利用理化方法將不同材料或相同材料結合〔Bonding)在一起，是一種堆積成形加工。按結合方法和結合強弱又可分為附著〔Deposi一tion、注入〔Injection)和連接C Jointed三種。附著又稱沉積，是在工件表面上覆蓋一層物質，是一種弱結合。

典型的加工方法是鍍;注入是在工件表層上滲入某些元素，並與基體材料產生物化反應以改變工件表層材料的力學及機械性質，是一種強結合，典型的加工方法如氮化、滲碳等;接合是將兩種材料通過物化方法連接在一起，如激光焊接、化學粘接等。

⑥ 電化學加工的簡介

加工用電源 電化學加工使用硅整流的穩壓電源，並以全波整流取代了過去的半波整流，保持5%以內的紋波，不僅提高了加工速度，而且還遏制了間隙內的電弧和防止污物沉積於陰極。在調壓方面，使用了飽和感抗器調壓和晶閘管調壓兩種方式。前者更適應目前電化學加工的水平。電源規格分為3檔：小型電源，電流為50～500安，用於加工小孔、去除毛刺、拋光和用於中小型的陰極進行電解車削；中型電源，電流為1000～5000安，用於加工中等面積（50～150厘米2）的型孔和型腔；大型電源，電流為10000～40000安，用於加工大型零件，加工面積可達200～1000厘米2或更大一些。通常使用的電壓范圍為12～20伏。對硬質合金、鎢、銅、銅鋅合金等材料進行電解加工時，要求使用特殊電源。因為若用普通的直流電源進行加工，則這些材料點格中的某些原子不易離子化，而點格中的另一些原子卻受到大量腐蝕。例如，碳化鎢點格中的碳原子，在正電位條件下不能加工掉，而必須有負電位（即電源電流有負半波）；加工銅鋅合金用的電源，不但要有負半波，而且對電流的波形，正半波與負半波的間隔和排列方式都有一定的要求。使用特殊電源也可解決間隙內某些相對惰性離子的積聚以及由此改變間隙電阻和電場分布的問題，從而能有效地提高加工精度。
由於電化學加工時，間隙內難免會產生短路，通常電源系統都具有良好的短路保護功能，以使陰極和工件在產生火花和短路時不發生損傷。