O que é moagem eletroquímica e como é feito?

O que é moagem eletroquímica (ECG)?

A retificação eletroquímica é um processo que remove material eletricamente condutor por retificação com um rebolo abrasivo carregado negativamente, um fluido eletrolítico e uma peça de trabalho carregada positivamente.

Os materiais removidos da peça de trabalho permanecem no fluido eletrolítico. A retificação eletroquímica é semelhante à usinagem eletroquímica, mas usa um rebolo em vez de uma ferramenta com o formato do contorno da peça de trabalho.

O ECG é um processo híbrido que combina usinagem eletroquímica e retificação. A usinagem eletroquímica é uma operação eletrolítica onde a peça de trabalho se torna um ânodo e a ferramenta de corte (no caso do ECG, um rebolo) se torna o cátodo.

Quando uma corrente contínua flui entre o ânodo e o cátodo, ela cria uma reação semelhante à galvanoplastia, mas em vez de pegar o material do ânodo e depositá-lo no cátodo, o material é removido do ânodo e lavado no fluido eletrolítico .

O ECG leva a usinagem eletroquímica um passo adiante, cortando o metal mecanicamente com o rebolo, ao mesmo tempo em que dissolve o material eletroquimicamente. “A teoria é que você pode reduzir a dureza do material e decompô-lo parcialmente enquanto está retificando para que o rebolo corte com força muito menor.

De certa forma, o ECG é semelhante à moagem convencional, algumas das mesmas regras se aplicam. Por exemplo, programação e configuração funcionam da mesma maneira. A fixação do trabalho também é muito semelhante, com a única diferença de que as luminárias para ECG precisam ser feitas de material resistente à corrosão e permitir o contato elétrico com a peça de trabalho.

Características do processo

• As rodas e a peça de trabalho são eletricamente condutoras.
• As rodas usadas duram para muitas retíficas – normalmente 90% do metal é removido por eletrólise e 10% do rebolo abrasivo.
• Capaz de produzir bordas lisas sem as rebarbas causadas pela retificação mecânica.
• Não produz calor apreciável que distorceria a peça de trabalho.
• Decompõe a peça de trabalho e a deposita na solução eletrolítica. Os eletrólitos mais comuns são cloreto de sódio e nitrato de sódio em concentrações de 2 lbs. por galão.

Um olhar mais atento ao ECG (moagem eletroquímica)

Em comparação com a usinagem eletroquímica, a retificação eletroquímica é relativamente semelhante. Basicamente, é uma combinação de um processo eletroquímico e um processo de retificação usado para remoção de metal. Você também pode ouvi-lo referido como “usinagem anódica” ou “retificação eletrolítica”.

No processo, a parte de um cátodo é desempenhada pelo rebolo, enquanto o papel de um ânodo é desempenhado pela peça de trabalho. Vários eletrólitos podem ser usados ​​no processo, incluindo nitrato de sódio, clorato de sódio, hidróxido de sódio, carbonato de sódio, etc.

Uma placa metálica circular serve como rebolo e consiste em partículas abrasivas de pó de diamante, óxido de alumínio, carboneto de boro e carboneto de silício.

Quando, entre o rebolo e a peça, é bombeado fluido eletrolítico, ocorre uma reação. Essa reação, entre a peça e o fluido eletrolítico, serve para remover a maior parte do metal.

O material abrasivo do rebolo realmente remove, da peça de trabalho, menos de 5% do material indesejado. Para os interessados, o rebolo tem uma velocidade de rotação que se mantém entre um máximo de 2000 m/min e um mínimo de 1200 m/min.

Por que usar moagem eletroquímica?

O ECG oferece vários recursos de processo atraentes, incluindo o seguinte:

• Ampla faixa de processamento e forte adaptabilidade
• Boa economia e pequena perda de desgaste do rebolo
• Excelente qualidade de processamento
• Alta produtividade

Seleção de eletrólitos

Afetando a qualidade do processamento e a produtividade da moagem eletroquímica, um fator importante é o eletrólito. A razão para isso é que a reação eletroquímica do ânodo é diretamente afetada pelo eletrólito.

Não causar danos ao corpo humano e não causar ferrugem à máquina em questão são requisitos importantes de um eletrólito. Considere estes cinco requisitos ao selecionar um eletrólito. O eletrólito deve:

• Tenha uma fonte rica, preço baixo e um bom efeito econômico. Não deve ser facilmente consumido durante o processamento.
• Não seja prejudicial ao corpo humano.
• Não crie poeira em equipamentos e máquinas.
• Para alcançar alta produtividade, exiba boa condutividade.
• Ter boa rugosidade da superfície e precisão dimensional.

Equipamento de moagem eletroquímica

Ou uma máquina eletroquímica de nível profissional ou, através do uso de um torno ou retificadora convencional, uma máquina modificada pode ser usada para retificação eletroquímica.

Uma fonte de alimentação DC de tensão ajustável é necessária para moagem eletroquímica. Além disso, bombas centrífugas, dispositivos para filtragem, um dispositivo para extração ou neutralização de ar forçado, tubos, bicos e outros se encaixam no processo de trabalho da moagem eletroquímica e nos equipamentos utilizados.

Tolerância

Este tipo de retificação é mais utilizado porque pode moldar metais muito duros e também por ser um processo de redução química, o rebolo dura mais tempo do que um rebolo normal.

Este tipo de retificação tem diferentes tipos de rebolos, para que possa moldar os metais para o que eles precisam ser moldados.

Produz uma superfície mais lisa e sem rebarbas e causa menos tensão superficial do que outros métodos de retificação.

Aplicações de moagem eletroquímica

A retificação eletroquímica é frequentemente usada para materiais duros onde a usinagem convencional é difícil e demorada, como aço inoxidável e alguns metais exóticos. Para materiais com dureza superior a 65 HRC, o ECG pode ter uma taxa de remoção de material 10 vezes maior que a usinagem convencional.

Como o ECG envolve pouca abrasão, é frequentemente usado para processos em que a superfície da peça precisa estar livre de rebarbas, arranhões e tensões residuais. Devido a essas propriedades, a moagem eletroquímica tem várias aplicações úteis.

• Retificação de lâminas de turbina
• Moagem de metais em favo de mel para aplicação aeroespacial
• Afiar agulhas hipodérmicas
• Usinagem de pastilhas de ferramenta de corte de metal duro
• O ECG é usado para remover defeitos de superfície de peças onde a remoção excessiva de material e tensões residuais são indesejáveis, como re-perfilar engrenagens de locomotivas
• Remoção de trincas de fadiga de estruturas de aço submarinas. Nesse caso, a própria água do mar atua como eletrólito. As partículas de diamante no rebolo removem qualquer matéria orgânica não condutora, como algas, antes do início da moagem eletroquímica.

Vantagens da moagem eletroquímica

Uma das principais vantagens da retificação eletroquímica é o desgaste mínimo que a ferramenta do rebolo sofre. Isso ocorre porque a maior parte do material é removida pela reação eletroquímica que ocorre entre o cátodo e o ânodo.

A única vez que a retificação abrasiva realmente ocorre é na remoção do filme que se desenvolve na superfície da peça de trabalho. Outra vantagem da retificação eletroquímica é que ela pode ser usada para usinar materiais duros.

Materiais duros representam uma dificuldade para outros tipos de usinagem devido ao desgaste da ferramenta associado à usinagem de materiais duros. Pode ser uma surpresa que a moagem eletroquímica possa remover o material de uma superfície dura e sofrer um desgaste mínimo.

Como a maior parte do material é removida por meio de reações eletroquímicas, a peça de trabalho não sofre danos causados ​​pelo calor como ocorreria em um processo de retificação convencional.

Desvantagens da moagem eletroquímica

A moagem eletroquímica também tem algumas desvantagens. O sistema consiste na peça de trabalho do ânodo e no rebolo do cátodo. Para criar essas condições, tanto a peça de trabalho quanto o rebolo devem ser condutores.

Isso limita os tipos de materiais da peça de trabalho que são adequados para retificação eletroquímica. Outra desvantagem da retificação eletroquímica é que ela só é aplicável à retificação de superfícies. Não é possível aplicar a retificação eletroquímica em peças que possuem cavidades, devido à incapacidade dos rebolos de remover o depósito de filme dentro da cavidade.

Uma outra desvantagem é que o fluido eletrolítico pode causar corrosão nas superfícies da peça e do rebolo. Por fim, a retificação eletroquímica é mais complicada do que os métodos tradicionais de usinagem. Isso exigirá pessoal mais experiente para operar as máquinas, o que levará a custos de produção mais altos.