Краткая история развития электрохимической обработки (ЭХО)

Свое начало электрохимия, как технологический метод, берет от процесса электролитического полирования, предложенного еще в 1911 г. известным русским химиком Е. Шпитальским.

В начале 20 века исследователями в России. Западной Европе, США были предложены различные способы и технологические схемы применения ЭХО для размерной обработки деталей, преимущественно на операциях копирования и прошиваний отверстий различной формы.

Российскими инженерами В. Н. Гусевым и Л. Рожковым в 1928 году известная к этому времени технологическая схема ЭХО была существенно усовершенствована, за счет принудительной интенсивной прокачки электролита через межэлектродное пространство (МЭП) и перемещения (подачи) электрод-инструмента (ЭИ) со скоростью, равной скорости анодного растворения. Это позволило увеличить плотность тока и уменьшить рабочие межэлектродные зазоры и, соответственно, повысить выходные технологические показатели ЭХО(точность, качество поверхности и производительность).

«Традиционная» схема электрохимической обработки, получившая наибольшее распространение в 50-х – 70-х годах прошлого века, предполагала использование постоянного тока и непрерывную подачу электрода-инструмента (ЭИ) и, как правило, активирующих электролитов (водные растворы галогеносодержащих солей щелочных металлов – NaCl, KCl, KBr и т.п.). Практическая реализация таких схем обуславливала относительно небольшие рабочие плотности тока (10…40 А/см²), и значительные межэлектродные зазоры (0,05…0,3 мм), не позволявшие добиться конкурентно высокой точности обработки и качества поверхности.

В 1959 Компания Anocut Engineering Company, USA впервые на серийном оборудовании внедряет традиционную схему ЭХО на постоянном токе  процесс в производстве.

1960—1970 Началось серийное использование ЭХО в аэрокосмической отрасли (индустрии), в инструментальном производстве(ковочные штампы..) в СССР и в Западной Европе. В этот период электрохимические технологии развиваются и производится оборудование такими известными фирмами как Philips, Hitachi, Mitsubishi, AEG Eloteherm, Amchem и др.

В 80-е — 90-е годы развитие получили более совершенные схемы импульсной и импульсно-циклической обработки в пассивирующих кислородосодержащих электролитах (водные растворы NaNO3, КNO3, NaClO3, Na2SO4,и т.п.), позволившие снизить погрешность обработки до 0,02…0,05 мм и шероховатость до Ra 0,2…0,4 мкм.

Однако, связи с появлением высокотехнологичных отраслях промышленности(точного приборостроения, медицины и медицинской техники, авиадвигателестроения и др.) новых групп высокопрочных и твердых материалов(в том числе наноструктурированных), усложнением формы деталей и ужесточением требований к качеству поверхностного слоя, возникла потребность в новых технологиях электрофизической и электрохимической обработки.

Реакцией на этот запрос технического прогресса явилось появление в 1998—2011 годах целого комплекса новых способов биполярной микросекундной ЭХО вибрирующим ЭИ. Особенность этих способов состоит в том, что они осуществляются на сверхмалых (3…10 мкм) межэлектродных зазорах (МЭЗ) с использованием групп импульсов тока высокой плотности (порядка 10²…104 А/см²).

При их реализации становится достижимым обеспечение малых погрешностей (0,001..0,005 мм) обработки, создание на поверхностях деталей регулярных макро- и микрорельефов с в микронном и субмикронном диапазоне, и получение оптически гладких поверхностей (Ra 0,1..0,01 мкм). И все это при существенно более высокой (в сравнении с конкурирующим технологиями) производительностью на финишных операциях.

Новые способы микросекундной электрохимической обработки защищены десятками патентов и составляют основу оригинальной электрохимической технологии и оборудования (станки серии «ЕТ»), разработанных и созданных авторским коллективом Уфимских инженеров и ученых и серийно выпускаемых ООО «ЕСМ».