Features of small holes formation in copper by electrochemical machining in water chloride solutions

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The problems of the interelectrode gap value assignment at the electrochemical dimensional machining of small holes in copper in chloride solutions with using a hollow cathode- tool with an internal diameter 0,26 mm and external diameter 0,46 mm are considered. It is established that when obtaining holes at small interelectrode gaps (0,05…0,1 mm) with electrolyte jet pressure P = 0,3 MPa, the accuracy of copying the tool is not ensured. This is explained by the fact that the electrochemical dimensional machining of copper in chloride solutions is accompanied by the formation of a hardly soluble CuCl salt on the surface, which prevents electrochemical dissolution of the metal under the cathode-tool end. The accuracy of copying the tool on the machined surface is achieved by increasing the interelectrode gap to 0.2 mm. However, an increase in the interelectrode gap leads to a decrease in the localization of the anodic dissolution process, and, consequently, to a decrease in the rate of hole formation. It is shown that an increase in the pressure of the electrolyte jet to 0,8 MPa at a value of the interelectrode gap from 0,05 to 0,1 mm ensures the accuracy of the hole formation. It is noted that increasing the electrolyte jet pressure intensifies the process of depassivation of the anodic surface, which makes the processing possible at a small value of the interelectrode gap with a high degree of localization of the process. It is established that at interelectrode gap equal to 0,3 mm at P = 0,3 MPa and equal to 0,1 mm at P = 0,8 MPa, it is possible to realize the scheme of electrochemical machining of holes with continuous stabilization of the interelectrode gap due to the displacement of one of the electrodes.

About the authors

Kh. M Rakhimyanov

Novosibirsk State Technical University

Email: х.raximyanov@corp.nstu.ru
20, Prospect K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation

S. I Vasilevskaya

Novosibirsk State Technical University

Email: vasilevskaya@corp.nstu.ru
20, Prospect K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation

References

  1. Веневцева С.Н., Белоусов И.А. Микроэлектрохимическая обработка материалов с применением наносекундных импульсов технологического напряжения // Современная электротехнология в промышленности России (молодежные инновации): сборник трудов научно-технической конференции, Тула, 7 октября 2011 г. - Тула: ТулГУ, 2011. - С. 9-10.
  2. Баранова С.Н. Микроэлектрохимическая обработка при сверхмалых зазорах // Современная электротехнология в промышленности России (молодежные инновации): сборник трудов научно-технической конференции, Тула, 12 октября 2010 г. - Тула: ТулГУ, 2010. - 65 с.
  3. Skoczypiec S., Ruszaj A., Lipiec P. Research on ECD localization in case of micro machining with ultra short pulses // Proceeding of the 16th International Symposium on Electromachining (ISEM-XVI). - Shanghai, 2010. - P. 319-322.
  4. Research on micro ECM using micro array electrode / Y. Li, X. Ma, G. Liu, M. Hu, F. Yi // Proceeding of the 16th International Symposium on Electromachining (ISEM-XVI). - Shanghai, 2010. - P. 335-340.
  5. Ma X., Li Y. Research on micro electrode fabrication based on ECM // Proceeding of the 16th International Symposium on Electromachining (ISEM-XVI). - Shanghai, 2010. - P. 331-334.
  6. Micro electrochemical machining and its influencing factors / X. Li, L. Zhao, X. Wang, Z. Wang // Proceeding of the 16th International Symposium on Electromachining (ISEM-XVI). - Shanghai, 2010. - P. 385-388.
  7. Micro and nano machining by electro-physical and chemical processes / K.P. Rajurkar, G. Levy, A. Malshe, M.M. Sundaram, J. McGeough, X. Hu, R. Resnick, A. DeSilva // CIRP Annals - Manufacturing Technology. - 2006. - Vol. 55, iss. 2. - P. 643-666. - doi: 10.1016/j.cirp.2006.10.002.
  8. Мороз И.И. Электрохимическая размерная обработка металлов. - М.: Машиностроение, 2009. - 279 с.
  9. Де Барр А.Е., Оливер Д.А. Электрохимическая обработка. - М.: Машиностроение, 1973. - 184 с.
  10. Электродные процессы и процессы переноса при электрохимической размерной обработке металлов / А.И. Дикусар, Г.Р. Энгельгардт, В.И. Петренко, Ю.Н. Петров. - Кишинев: Штиинца, 1983. - 206 с.
  11. Зайдман Г.Н., Петров Ю.Н. Формообразование при электрохимической размерной обработке металлов / под ред. А.И. Дикусара. - Кишинев: Штиинца, 1990. - 205 с.
  12. Рахимянов Х.М., Янпольский В.В. Анодное растворение быстрорежущей стали Р6М5 и ее составляющих в водных растворах // Сборник научных трудов Новосибирского государственного технического университета. - 2003. - № 4 (34). - С. 141-147.
  13. Электрохимическая обработка безвольфрамовых твердых сплавов / Х.М. Рахимянов, Б.А. Красильников, В.В. Янпольский, Д.Б. Красильников // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2010. - № 3 (48). - С. 3-7.
  14. Электрохимическое растворение покрытий из порошковых материалов / Х.М. Рахимянов, Б.А. Красильников, В.В. Янпольский, М.И. Никитенко, А.Н. Моисеенко // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2011. - № 2. - С. 3-5.
  15. Электрохимическое растворение стали 110Г13Л / Х.М. Рахимянов, Б.А. Красильников, В.В. Янпольский, А.А. Марфеелев, А.Ю. Конев // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2012. - № 3. - С. 40-41.
  16. Рахимянов Х.М., Рахимянов К.Х., Гаар Н.П. Оценка механизмов активации процесса электрохимической размерной обработки нержавеющей стали // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2010. - № 3. - С. 19-21.
  17. Влияние гидродинамического режима на скорость анодного растворения меди в пассивирующих электролитах / Х.М. Рахимянов, Б.А. Красильников, А.С. Захаров, С.И. Василевская // Механики XXI веку. - 2015. - № 14. - С. 112-115.
  18. Zaitsev A.N., Idrisov T.R. Aspects of improving of electrochemical machining accuracy // Proceeding of the 16th International Symposium on Electromachining (ISEM-XVI). - Shanghai, 2010. - P. 341-345.
  19. Байсупов И.А. Электрохимическая обработка металлов. - М.: Высшая школа, 1981. - 152 с.
  20. Седыкин Ф.В. Размерная электрохимическая обработка деталей машин. - М.: Машиностроение, 1976. - 346 с.
  21. Размерная электрическая обработка металлов / Б.А. Артамонов, А.Л. Бишницкий, Ю.С. Волков, А.В. Глазков. - М.: Высшая школа, 1978. - 336 с.
  22. Черепанов Ю.П., Самецкий Б.И. Электрохимическая обработка в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1972. - 117 с.
  23. Рахимянов Х.М., Василевская С.И. Технологические возможности электрохимической обработки отверстий неподвижным катодом-инструментом // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2016. - № 2 (71). - С. 12-20. - doi: 10.17212/1994-6309-2016-2-12-20.
  24. Рахимянов Х.М., Красильников Б.А., Василевская С.И. Исследование электролитов, обеспечивающих точность электрохимической обработки меди М1 // Инновации в машиностроении - основа технологического развития России: материалы VI международной научно-технической конференции. - Барнаул, 2014. - Ч. 2. - С. 100-104.
  25. Анодное окисление меди, серебра и свинца в растворах хлоридов / B.К. Алтухов, Е.С. Воронцов, И.К. Маршаков, Т.Н. Клепинина // Защита металлов. - 1978. - Т. 14, № 4. - С. 474-480.
  26. Грушевская С.Н. Кинетика анодного растворения Cu, Au - сплавов в условиях образования труднорастворимых соединений Cu (I): дис. … канд. хим. наук: 02.00.05 / Воронежский государственный университет. - Воронеж, 2000. - 200 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».