Чиркунова Н.В., Воленко А.П., Чуркин В.К

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СНЯТИЯ ЗАУСЕНЦЕВ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОЛИТНОЙ ПЛАЗМЫ

Тольяттинский государственный университет, Тольятти, Россия

[email protected]

Важнейшим фактором устойчивого развития является разработка и внедре- ние новых высокоэффективных технологий улучшения поверхности металличе- ских изделий. К таким процессам можно отнести электролитно-плазменную обра- ботку (ЭПО), основанную на электроразрядных явлениях в системе металл- электролит. ЭПО позволяет проводить: электролитный нагрев, ускоренную хими- ко-термическую обработку, электролитно-плазменное полирование и т.д. Сущ- ность процесса ЭПО состоит в следующем. Если изделие (в качестве катода или анода) поместить в электролитическую ячейку, то при низких напряжениях будет наблюдаться классический электрохимический процесс. При повышении напряже- ния начинается интенсивное электродное газовыделение, приводящее к формиро- ванию приэлектродного газожидкостного слоя. При более высоком напряжении при переходе от пузырькового режима кипения к пленочному возникает тонкая (50-10 мкм) парогазовая оболочка, через которую протекают микроразряды, что сопровождается характерным свечением, образуется электролитная плазма. При анодном процессе в растворах минеральных солей при напряжении 250–350 В и

средней плотности тока 0,15–1,5 А/см2 происходит полирование электропроводя- щих материалов с одновременной зачисткой заусенцев и скруглением острых кро- мок. Варьируя технологическими параметрами (составом электролита, величиной приложенного напряжения, интенсивностью прокачки электролита) можно полу- чить ускоренное (5–20 сек) снятие заусенцев. Механизм съема металла заключает- ся в плазмохимических реакциях в парогазовой оболочке с образованием нерас- творимых гидрооксидов, выпадающих в осадок. Напряженность поля на высту- пающих участках поверхности больше, чем на окружающих, поэтому ионизация и соответствующие реакции преобладают на выступах, чем и объясняется приори- тетный съем металла на заусенцах. Во время электрического разряда выделяется значительная энергия, оплавляющая вершины выступов, что так же способствует интенсивному снятию заусенцев.

Нами разработана технология электролитно-плазменного снятия заусенцев с рулевой рейки автомобилей марки 1183 Lada Kalina (деталь № 1183-3401068-10), которая по сравнению с другими (механический, электрохимический, метод взры- ва) имеет ряд преимуществ: технология не требует сложного технологического оборудования; возможность механизации и автоматизации процесса в условиях любого производства при практически неограниченном ресурсе работы оборудо- вания; универсальность оборудования для обработки изделий сложной конфигура- ции и различных размеров; возможность локальной обработки при использовании спрейеров и защитных экранов; экологическая чистота вследствие безвредности и низкой токсичности электролитов (растворы NH4Cl, NaCl); не требуются затраты на нейтрализацию и очистку отработанного электролита, его можно слить в кана- лизацию так как он дешевый и экологически чистый. Проведенные исследования позволили разработать функциональную схему автоматической установки снятия заусенцев с детали № 1183-3401068-10. В настоящее время проводится конструк- торская проработка и изготовление установки, которая будет внедрена на ОАО АВТОВАЗ в 2012 г.

Дата добавления: 2017-01-14