Технологические параметры ЭХО

О сновными параметрами ЭХО являются ток и напряжение. Эти параметры в ЭХО закону Ома не подчиняются. Т.е. прямой пропорциональной зависимости между током и напряжением нет. Могут подчинятся ему частично, на отдельных участках. Это связано с тем, что при прохождении тока электроды поляризуются. Напомним

Е_а = Е_{а р} + D Е_а , где Е_{а р} – потенциал на аноде в равновесном состоянии, а D Е_а – потенциал поляризации анода. Аналогично для E_k .

А напряжение

U = E_a + E_k + DU_эл

Мы видим, что при увеличении напряжения на источнике питания, по идее должен расти ток. Однако рост напряжения приводит к увеличению характеристики поляризации анода. DЕ_а растет, а ток фактически не растет.

Вторая причина. При прохождении тока анод, при определенных условиях, пассивируется, т. е. покрывается пленкой. Соответственно растет сопротивление на аноде и опять ток в системе может упасть.

Для того чтобы разобраться, что происходить в системе рассмотрим анодно поляризационную кривую.

Важнейшей характеристикой ЭХРО является скорость анодного растворения J_р. Ее значение определяетя во многом процессом поляризации анода, т. е. процессом изменения потенциала анода в процессе обработки. При прохождении электрического тока потенциал анода E_а становится более положителен. Но эта зависимость E_а от напряжения на электродах U имеет сложный характер. Ее принято представлять через зависимость тока в системе от напряжения на электродах в виде анодной поляризационной кривой. Вид этой кривой зависит от используемого материала анода и принятых условий электролиза. На рис. 7 приведена обобщенная анодная поляризационная кривая.

Участок АВ на поляризационной кривой — активная область, но сила тока здесь незначительна, а потому высокой скорости растворения в этой зоне достичь не удается. В процессах ЭХРО область АВ практически не используется.

На участке ВС происходит пассивация обрабатываемой поверхности анода с образованием на ней оксидных пленок. На этом участке с ростом напряжения U толщина пленки растет, а потому сила тока I падает. Явление пассивации наступает тогда, когда скорость образования анодных продуктов превышает скорость удаления их с поверхности. В этом случае вблизи анода или на его поверхности накапливаются плохо растворимые соединения, препятствующие взаимодействию электрода с электролитом.

Далее на участке СD наступает равновесие между ростом оксидной пленки и ее растворением. Участок DE — область перепассивации. При повышенных напряжениях оксидная пленка разрушается. На этом участке можно получить большую силу тока I, а значит и высокую производительность. Именно этот участок поляризационной кривой используют для ЭХРО.

После прохождения точки Е может снова начаться спад тока и наступить пробой межэлектродного зазора.

В ЭХРО используются напряжения U от 6 до 30 В и лишь при струйной обработке значения напряжения повышают до 100...800 В. Для разных металлов и сплавов пассивация наступает при различных U. Это значение напряжения пассивации зависит от химического состава электролита, его температуры и условий течения жидкости в межэлектродном промежутке. Для уменьшения пассивации анода вводят активные добавки, повышают температуру электролита, осуществляют механическое колебание анода. При обработке нержавеющих сталей пассивация не наступает, а ток растет с ростом U до пробоя промежутка. Такие стали и сплавы называют слабо пассивирующимися. В противоположность этим материалам Ti, W и ряд их сплавов имеют значительную пассивацию, после точки Д продолжается прямая горизонтально оси Х до пробоя.

Вторая характеристика технологических параметров процесса ЭХО рабочий зазор.