Elektrochemisches Schleifen erklärt: Funktionsweise & Hauptvorteile

Sind Sie neugierig auf elektrochemisches Schleifen? Dann sind Sie auf der richtigen Seite. In diesem Artikel beleuchten wir alle Aspekte. Los geht's.

Was ist elektrochemisches Schleifen?

Es ist ein Prozess, der dem elektrochemischen Bearbeiten sehr ähnlich ist. Dem Namen entsprechend ist es ein Materialabtragsprozess, der die Schleifbearbeitung mit dem elektrochemischen Prozess kombiniert. Auch als „elektrolytisches Schleifen“ und „anodische Bearbeitung“ bezeichnet.

Bei dieser Technik fungiert das Werkstück als Anode, während das Schleifrad als Kathode arbeitet. Welche Elektrolyte werden verwendet? Sie können verschiedene Elektrolyte nutzen: Natriumcarbonat, Natriumhydroxid, Natriumchlorat, Natriumnitrat etc.

Das Schleifrad ist eine kreisförmige Metallplatte mit abrasiven Partikeln aus Siliciumcarbid, Borcarbid, Aluminiumoxid und Diamantstaub.

Der elektrolytische Fluid wird durch den Spalt zwischen Werkstück und Schleifrad gepumpt. Die Reaktion zwischen Elektrolyt und Werkstück entfernt den größten Teil des Metalls, während das abrasive Material vom Schleifrad weniger als 5 % des überflüssigen Materials vom Werkstück entfernt. Die Drehzahl des Schleifrads liegt bei 1200–2000 m/min.

Die Materialabtragsrate wird gegeben durch – G I / pF

• F = Faradaysche Konstante
• I = Gesamter zugeführter Strom
• G = Gesamtmasse des Werkstückmaterials
• p = Dichte des Werkstückmaterials

Aus der Gleichung geht hervor: Die Materialabtragsrate ist direkt proportional zur Gesamtmasse des Werkstücks und dem zugeführten Strom. Umgekehrt proportional zur Dichte des Werkstücks.

Um die Abtragsrate zu erhöhen: zugeführten Strom und Drehzahl des Schleifrads erhöhen.

Das obige Diagramm veranschaulicht den Prozess. Bei Stromzufuhr wird der Elektrolyt durch den kleinen Spalt zwischen Schleifrad und Werkstück geleitet. Die elektrochemische Reaktion zwischen anodischem (+) Werkstück und kathodischem (-) Schleifrad lässt Metall vom Werkstück abtragen.

Vorteile

• Hauptvorteil: Prozess findet in sehr kurzer Zeit statt.
• Glatte Prozessführung als jede andere Bearbeitungsmethode.
• Viele Bearbeitungsprozesse beschädigen das Werkstück – beim elektrochemischen Schleifen bleibt das Werkstück völlig unbeeinflusst.
• Sehr geringer Verschleiß des Schleifrads.
• Hocheffektiver Materialabtrag, da der Großteil durch elektrochemische Reaktion zwischen Anode und Kathode entfernt wird.
• Keine Wärmeerzeugung an der Metalloberfläche.

Nachteile

• Kann zur Korrosion der Werkstückoberfläche führen.
• Nur für sehr selektive Materialien anwendbar. Werkstück- und Schleifradmaterial müssen leitfähig sein.
• Nicht anwendbar auf Werkstücke mit Kavitäten.
• Obwohl glatter und schneller als traditionelle Verfahren, etwas komplizierter.
• Erfordert qualifiziertes Personal → teurer in der Umsetzung.

Anwendungen

• Für sehr harte Materialien wie Edelstahl. Bei harten Materialien 10x schneller und glatter als traditionelle Bearbeitung.
• Ideal für das Schleifen von Turbinenschaufeln.
• Weit verbreitet in der Luft- und Raumfahrtindustrie.
• Zum Schärfen von Nadeln.
• Zur Beseitigung von Fehlern auf Metalloberflächen.

In diesem Artikel haben wir das elektrochemische Schleifen kurz beleuchtet. Hoffentlich hilfreich. Wenn Sie wertvolles Wissen gewonnen haben, zögern Sie nicht, den Artikel zu teilen!