El mecanizado electroquímico consiste en utilizar el principio de disolución anódica electroquímica de metales en un electrolito específico para dar forma a las piezas de trabajo. En comparación con otros, tiene una alta eficiencia de mecanizado, alta precisión de conformado, una amplia gama de materiales aplicables, no desgasta las herramientas de mecanizado y no genera tensión en las piezas de trabajo.
Las piezas de aleación de titanio producidas mediante mecanizado electroquímico no solo se utilizan en el proceso de fabricación de componentes de precisión como cuchillas integrales, sino que también se aplican ampliamente en piezas importantes que soportan cargas, como marcos de carga, cajas de alas, vigas del tren de aterrizaje y carcasas de motores de aeronaves.
Durante el proceso de mecanizado electroquímico de aleaciones de titanio en electrolitos, la película pasiva que se forma por sí sola dificultará el progreso fluido del mecanizado electroquímico. A medida que el titanio se expone al electrolito, se seguirán formando nuevas películas pasivas en el metal, lo que dificultará la disolución anódica.
Por lo tanto, el voltaje U aplicado en el mecanizado electroquímico debe ser capaz de penetrar de manera estable la película de pasivación, es decir, formar un sobrepotencial en la superficie del ánodo metálico para el mecanizado electroquímico.
En el caso de las aleaciones de titanio, el mecanizado electroquímico consiste en formar una picadura mediante la explosión de películas pasivas locales y, a continuación, apilar la picadura hasta que el sustrato quede expuesto. El sustrato se disuelve continuamente y alterna entre picaduras y pasivación en la superficie. La picadura de las aleaciones de titanio no solo afecta a la suavidad del mecanizado electroquímico, sino que también afecta a la calidad de la superficie de las piezas fabricadas y es un factor clave en el mecanizado electroquímico de titanio y aleaciones de titanio. El mecanizado electroquímico de gas mixto es el proceso de mezclar un gas a una determinada presión con un electrolito en una determinada proporción, de modo que el electrolito contenga una gran cantidad de gas, formando una mezcla bifásica de gas y líquido, y luego introduciéndola en el área de mecanizado para el mecanizado electroquímico. La aplicación del mecanizado de gas mixto puede mejorar significativamente la uniformidad de la distribución del electrolito en los huecos de los electrodos, mejorando en gran medida las condiciones de flujo del electrolito y mejorando la corrosión por picaduras de las aleaciones de titanio en el mecanizado electroquímico. Sin embargo, el mecanizado electrolítico también presenta problemas como la fabricación de cátodos, la adaptación y selección de parámetros de mecanizado y el diseño de dispositivos de mezcla de gas y líquido, y los efectos de este método deben considerarse de manera integral.
Conclusión
En el proceso de mecanizado electroquímico de aleaciones de titanio, la principal dificultad radica en superar la característica de pasivación fácil en la superficie de las aleaciones de titanio para lograr la disolución anódica de alta velocidad requerida para el mecanizado electroquímico. Al agregar iones que tienen un efecto activador en la capa de pasivación, esta dificultad se puede superar de manera efectiva y se puede reducir el voltaje de activación de la capa de pasivación. Sin embargo, la adición de iones activados también puede causar corrosión por picaduras en superficies no mecanizadas de aleaciones de titanio, al tiempo que reduce la calidad de la superficie tanto de las superficies mecanizadas como de las no mecanizadas. Los investigadores han intentado reducir el impacto de la corrosión por picaduras en la calidad de la superficie en superficies no mecanizadas mediante métodos como el blindaje del ánodo, el electrolito mixto y el mecanizado con gas mixto, y han logrado buenos resultados.
La investigación futura se centra principalmente en las siguientes direcciones: investigación de tecnología de procesamiento avanzado, incluido el estudio de electrolitos que contienen diferentes iones, el estudio de electrolitos en soluciones no acuosas, la exploración de tamaños y métodos de aplicación de corriente de trabajo más adecuados, etc.; investigación sobre herramientas, incluidos dispositivos de sujeción de cátodos, dispositivos de superficie sin procesamiento y métodos de protección, métodos y dispositivos de procesamiento de cátodos, etc.; estudio sobre el estado estable y el mecanismo de eliminación estable de la película de pasivación de titanio y aleación de titanio bajo la acción del campo eléctrico en diferentes soluciones y condiciones de procesamiento.
