從加工工藝參數(shù)角度進(jìn)行分析,影響無(wú)錫方管拋光效果的主要影響因素有:電解液流速、電解液濃度、電解液溫度、電流密度、電流波形、加工間隙、加工時(shí)間、工具電極形狀等。
(1).電解液流速:當(dāng)流速過(guò)慢時(shí),陰極表面產(chǎn)生的氫氣無(wú)法迅速的排除,沉淀物以及氧氣也被滯留陽(yáng)極表面上,間隙內(nèi)溫度大幅升高,兩極表面產(chǎn)生濃差極化。
(2).電解液濃度與溫度:電解液濃度的不同,直接通過(guò)控制電解液中的離子數(shù)量影響著電解液的電導(dǎo)率。在低濃度情況下,電解液電導(dǎo)率隨濃度的增大而線性增大。當(dāng)?shù)竭_(dá)高濃度范圍時(shí),電導(dǎo)率后期變化不再明顯。溫度對(duì)電化學(xué)加工的影響與濃度的作用相似,主要是通過(guò)影響電解液中離子運(yùn)動(dòng)來(lái)作用的。根據(jù)熱力學(xué)定律,離子的活度隨著溫度的升高而升高。電解液濃度與溫度對(duì)加工過(guò)程中的電流效率都有著直接的影響,而這種影響對(duì)于線性電解液與非線性電解液的作用也是不相同的。同時(shí),當(dāng)電解液溫度與濃度發(fā)生變化時(shí),電解液自身粘度也會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變,進(jìn)而影響電解液的流動(dòng)特性。因此是否選擇了合適的電解液濃度與溫度將直接影響無(wú)錫方管電化學(xué)拋光過(guò)程的拋光效率與加工速度.但限于電解液濃度和溫度對(duì)電化學(xué)加工效率的影響比較復(fù)雜,到目前為止,這方面的實(shí)驗(yàn)研究還不夠。
(3).電流密度:在對(duì)無(wú)錫方管電化學(xué)拋光基本原理進(jìn)行介紹過(guò)程中,我們介紹了陽(yáng)極極化作用的幾種陽(yáng)極極化曲線。當(dāng)電流密度處于不同極化區(qū)間時(shí),材料表面的去除方式也不盡相同,為保證無(wú)錫方管表面光潔度,盡量將材料去除方式控制在拋光區(qū)間。但結(jié)合目前研究可以發(fā)現(xiàn),適當(dāng)增加電流密度可以獲得更好的表面加工質(zhì)量。當(dāng)然,它的選取還需要結(jié)合電解液濃度及電解液流速進(jìn)行綜合性考慮與分析。
(4).電流波形:如果不用一般的直流電源進(jìn)行電化學(xué)拋光加工,而是采用脈沖電源來(lái)改變電流波形,在加工過(guò)程中由于電解液流動(dòng)不均勻而導(dǎo)致的陽(yáng)極極化不均勻、工具陰極上的電化學(xué)沉淀物及無(wú)錫方管材料等因素引起的表面光潔度降低問(wèn)題會(huì)有所改善。在陽(yáng)極發(fā)生極化不均勻現(xiàn)象之前,通過(guò)暫時(shí)的停止加工,等待工件表面的極化現(xiàn)象及沉淀物的消失,再重新開(kāi)啟,從而提高表面光潔度。脈沖電源一般采用單相半波電流或矩形波電流,使用變換極性電源則效果更為明顯。采用變換極性電流時(shí),可使工具陰極在一瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)殛?yáng)極,去除上述沉淀度,從而提高無(wú)錫方管表面光潔度。
(5).加工間隙:加工間隙是電化學(xué)反應(yīng)的主要進(jìn)行場(chǎng)所.在加工間隙不同的情況下,內(nèi)部的電化學(xué)變化也是十分復(fù)雜的.加工間隙內(nèi)的電解液流動(dòng)方式及間隙內(nèi)各點(diǎn)的流速與壓力分布直接影響著間隙內(nèi)的溫度、氫氣泡及沉淀物的分布,進(jìn)而影響各位置處的電導(dǎo)率情況,直接影響著最終獲得的表面加工質(zhì)量.對(duì)于普通工件表面的電化學(xué)拋光,陰極距陽(yáng)極******距離一般保持在100-300mm。
(6).加工時(shí)間: 電化學(xué)拋光對(duì)無(wú)錫方管表面去除是具有時(shí)變性的,隨著加工時(shí)間的增長(zhǎng),表面加工質(zhì)量逐漸變好。當(dāng)加工過(guò)程中,工件表面輪廓******效應(yīng)變?nèi)趸蛳r(shí),加工時(shí)間對(duì)表面光潔度的影響也就隨之減弱??紤]加工效率等因素,合適的電流密度與加工時(shí)間是需要配比考慮的。
(7).工具電極微觀幾何形狀:前文知道普通電化學(xué)拋光的加工間隙一般被設(shè)置為100-300mm,但由于本文面向的小口徑無(wú)錫方管內(nèi)徑的尺寸限制,這明顯是不可能實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于這種小間隙加工,工具電極表面粗糙度不同,被加工后無(wú)錫方管表面上各點(diǎn)與工具電極之間的加工間隙也會(huì)隨之發(fā)生改變。加工間隙將直接影響對(duì)應(yīng)位置的電流密度大小,間隙較大的地方電流密度相對(duì)較低,材料去除速率低,而加工間隙小的地方電流密度相對(duì)較大,材料去除速率高。因此,工具電極表面微觀幾何形狀在拋光后無(wú)錫方管表面上就會(huì)形成不同程度的復(fù)印。
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