V07_Abtragende Verfahren ECM Datei Flashcards
t(thermisch)DM
thermisch chemisches entgraten
“Schlamm” der bei der ECM Bearbeitung entsteht
metallhydroxid
Art um den Prozess einer ECM Tablettenwalze zu steuern
ladungsgesteuert
Chemiche Reaktionen an beiden Elektroden den ECM Verfahrens
Kathode - Werkzeug - Reduktion (Elektronen werden über die Elektrode abgegeben)
Anode - Werkstück - Oxidation
Draht ECM vs. Draht EDM
was spricht für welches verfahren
Für ECM spricht: kein Ablaufen des Drahts notwendig
Für EDM spricht: keine Formabweichung durch Kontamination des Elektrolyten
ECM: Stoffmenge die in Abhängigkeit der elektreischen Ladung abgeschieden wird –> Berechnung
farradysches gesetz Q = (Fmz) / M
Eigenspannungen bei ECM Verfahren
treten nicht auf
Einfluss der Stromdichte auf die Oberflächengüte ECM Verfahren
Je größer die Stromdichte, desto besser die Oberfläche (Ra wird geringer)
Einflussgrößen auf das Arbeitsergebnis ECM
Maschine
Einstellparameter
Werkstoff
Geometrie
Elektrolyt
Einflüsse auf das Entgraten beim TEM
Größe und Lage des Grates
Verhältnis Gratvolumen zur Oberfläche
Gasfülldruck und Mischungsverhältnis der Reaktionsgase
Elektrochemische Bohrverfahren
STEM
ECF
ESD
Elektrochemisches Oberflächenabtragen prozesse
elektrochem. Polieren
elektrochem. Entgraten
Elektrolyt im ECM
NaCl oder NaNO3
formelzeichen der elektr. ladung
Q
formelzeichen z bei ECM
elektrochem. Wertigkeit
Messung des Arbeitsergenis des ECM Verfahren, was wird gemessen
genauigkeit
oberflächengüte
Abtragsrate
Nachteil der ECM Bearbeitung
hoher Initialaufwand zur Herstleung des Werkzeugs
schwierig vorhersehbare Abtragraten an unterschiednlichen Stellen durch Arbeitsspalteffekte
Nur wo findet beim PCM also pulsed precise ECM Abtrag statt
Im Bereich des unteren Totpunkts
Polung im ECM Verfahren
Werkstück - Anode (positiv)
Werkzeug - Kathode (negativ)
Primäre Aufgabe des Elektrolyts im ECM Verfahren
Ionentransport
Prozessvarianten der elektrochemischen Metallbearbeitung
elektrochem. Machining
pulsed ECM (gepulste Gleichspannung)
pulsed precise ECM (gepulste Gleichspannung + oszilierende Kathode) –> höchste Präzision
Prozessvarianten Elektrochemisches Ätzen
Tauchätzen
Sprühätzen
Unterschied des elektrochemischen Oberflächenabtragen zur ECM Bearbeitung
Bearbeitung ohne Formelektrode
Vorteile durch vollständige ECM Fertigung
kein Werkzeugverschleiß
kein Bauteilverzug
keine Nachbearbeitung
Kostenreduktion
Warum eignen sich weg- und zeitgesteuerte Bearbeitung im Gegensatz zu ECM nicht für den Anwendungsfall der Tablettenwalzen?
Hier wird keine Verbindung zum abgetragenen Volumen hergestellt
Warum lohnt sich ECM besonders bei großen Serien?
da nahezu kein werkzeugverschleiß stattfindet
Warum sollte der ECM-Prozess immer mit möglichst hoher Stromdichte ablaufen und welche Grenzen gibt es bezüglich der Stromdichte?
Abtragrate steigt wodurch die Rauheit sinkt
Verbesserte Abbildungsgenauigkeit
Grenzen: Generatorleistung, schlechte Spülung, elektrodenquerschnitte
Was meint der Begriff der Elektrolyse
Bezeichnung für die Gesamtheit der chemischen Vorgänge und chemischen Veränderungen eines Stoffes, die beim Durchgang eines elektrischen Stromes durch einen Elektrolyten auftreten.
Welche Effekte kennzeichnen den Verlauf der Stromdichte-Potentialkurve bei passivierenden Elektrolytsystemen?
stromfluss fällt ab
Was passiert mit passivierden Werkstoffen nach dem der Stromfluss abgefallen ist
Bei höheren Potentialen wird der Werkstoff transpassiv aufgelöst
Welche werkstoffseitigen Einschränkungen bestehen bei der Anwendung von ECM?
Das ECM Verfahren funktioniert nur für Metalle
Wie kann die Spaltaufweitung minimiert werden?
elektrische Isolierung der Mantelflächen
Anpassung der Geometrie
Wie wird die Stromdichte analytisch ermittelt
Mithilfe der mittleren Stromstärke
Wirkprinzip ECM
elektrolyse
Wodurch entsteht der Stromfluss beim elektrochemischen Ätzen
durch Potenzialdifferenzen
grundlagen anodische metallauflösung
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
Stromdichte-Potentialkurve für ein aktives Elektrolytsystem
Mit steigendem Potential wird der
Werkstoff aktiv aufgelöst.
* Steigendes Potential hat einen
kontinuierlichen Anstieg der
Stromdichte zur Folge.
* Es kommt zu keiner Ausbildung
einer Oxidschicht.
Stromdichte-Potentialkurve für ein passivierendes Elektrolytsystem
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
Zusammenhang Spaltbreite und Stromstärke ECM Verfahren
Je kleiner der Spalt, desto größer die Stromstaärke I
Elektrochemisches Senken – Abtragprinzip und Maschinenanlage
Arbeitsmedium: wässrige Elektrolytlösung(NaCl)
Werkzeug: abbildendes Formwerkzeug, kein verschleiß
thermo-chemisches-entgraten (TEM) Einflüsse
Größe und Lage des
Grates
* Verhältnis Gratvolumen zu
Gratoberfläche
* Zünd- und
Schmelztemperatur sowie
Wärmeleitfähigkeit des
Werkstoffs
* Gasfülldruck und
Mischungsverhältnis der
Reaktionsgase
Welche alternative Bezeichnung trifft neben Kathode auf die negativ geladene Elektrode zu?
werkzeug
Versuchsaufbau zur Ermittlung des effektiven Abtragvolumens
Abtraggeschwindigkeit wird
über Vorschub vorgegeben
* Stromdichtenbestimmung über
mittlere Stromstärke
* Bearbeitete Fläche durch die
Normvorrichtung vorgegeben
* Spezifisches Abtragvolumen
kann theoretisch nach Faraday
berechnet werde
Gute Oberflächeneigenschaften und geringe Produktivität:
PECM
Geringe Abbildungsgenauigkeit und hohe Produktivität:
DC-ECM
STEM / ESD beutung
shape tube electrolytic machining / electro stream drilling
Welche primäre Funktion muss der Elektrolyt erfüllen, damit der Prozess ablaufen kann
Ionen transportieren
Welche Art von chemischer Reaktion läuft an der Kathode ab?
reduktion
An welcher Elektrode findet der Abtrag statt?
anode
Welche Eigenschaft müssen die zu bearbeitenden Werkstoffe besitzen
metallische bindung
Woraus kann ein Elektrolyt bestehen?
wässrige NaCl-Lösung
Weshalb lohnt es sich gerade für Kleinserien oder Einzelstücke nicht ECM einzusetzen?
aufwändige Werkzeugauslegung
Wie lautet das physikalische Abtragprinzip
anodische Metallauflösung/ Elektrolyse
Welche Funktion muss der Elektrolyt primär erfüllen?
Strom leiten /Ionisierung
Vor/Nachteil ECM
Vorteil:
kein/kaum Verschleiß
keine mechanische Belastung des Werkstücks
Nachteil:
aufwendige Werkzeugauslegung
lange prozesseinstellzeiten
1 chemisches Abtragungsverfahren und ein elektrochemisches neben ECM
chemisch : CHemisch thermisch abtragen / TEM
elektrochemisch: STEM/ECF
Um einen stabilen Prozess zu gewährleisten,werden verschiedene Eigenschaften des Arbeitsmediums überwacht. Nennen Sie zwei der vier in der Vorlesung genannten Parameter
pH-Wert , Konzentration
Betriebsdauer t berechen
t = Q / I
Um eine genaueres Bearbeitungsergebnis zu erhalten,wird auf eine in der Vorlesung vorgestellte Prozessvariante des ECM zurückgegriffen. Nennen Sie diese und geben Sie an, inwiefern diese Modifikation die Bearbeitungszeit beeinflusst.
PECM
bearbeitungsdauer erhöht sich aufgrund der Pausendauer
