ماشینکاری الکتروشیمیایی(ECM):

الکترولیز به طور موفقیت آمیزی درفرآیندهای آبکاری برقی،شکل دهی برقی و پرداختکاری برقی بکار گرفته شده است.فرآیند برداشت ماده توسط تجزیه یا حل شدن شیمیایی از سال 1780 میلادی کشف شده است ، اما در طی چند دهه گذشته این روش بهتر مورد استفاده قرار گرفته است.این فرآیند همچنین به عنوان فرآیند شکل دهی الکتروشیمیایی غیر تماسی نیز شناخته میشود.مشخصه قابل توجه الکترولیز این است که انرژی الکتریکی برای تولید واکنش شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرد.بنابراین ، فرآیند ماشینکاری راکه بر اساس این اصل استوار است به عنوان ماشینکاری شیمیایی میشناسند.این فرآیند بر اساس قوانین تجزیه الکتریکی فاراده عمل میکند.در ECM اختلاف پتانسیل الکتریکی DC کمی(25-5)ولت به دو الکترود یا به عبارت دیگر به کاتد و آندی (آند قطعه کار است و کاتد ابزار)که در الکترولیت قراردارند اعمال میشود انتقال الکترونها بین یونها و الکترودها مدار الکتریکی را کامل میسازد.فلز به صورت اتم های منفرد از سطح آند جدا میشود و در الکترولیت به صورت یونهای مثبت ظاهر میشود.در ماشینکاری الکتروشیمیایی فلزجدا شده به صورت هیدروکسیدهای فلزی جامدرسوب کرده ظاهر میشود.

الکترولیتهای مورد استفاده در ECM حاوی اسیدها یا در حالت کلی تر، نمکهای قلیایی محلول در آب میباشند.وقتی که الکترولیت با سرعت زیاددرحد فاصل بین دو الکترود حرکت میکندچندین کاررا انجام میدهد.این الکترولیت محصولات واکنش الکتروشیمیایی رارقیق میکند و آنها را از این فاصله خارج میسازد، حرارت رابا سرعت بیشتر وبه مقدار زیادتری منتقل میکند و تمرکز یونها را بر روی سطح الکترود محدود میکند تا نرخ های ماشینکاری بیشتری حاصل شود.دبی حجمی الکترولیت بر اساس سرعت جریان الکترولیت ، فاصله بین دو الکترود و سایز قطعه ای که ماشینکاری میشود تعیین میگردد. خواص الکترولیت (ترکیب،غلظت،مقدارPH،دما و غلظت عناصرخارجی) همراه با شکل ابزار به دلیل اینکه متغیرهای مهمی هستند که شکل قطعه ماشینکاری شده (پروفیل آند)را تعیین میکنند باید دقیقا کنترل شوند.انتخاب الکترولیت بسیار مهم است.اغلب از کلرید سدیم(نمک معمولی)به عنوان ماده ای که ارزان و به راحتی موجود میباشد استفاده میشود.به منظورحفظ   MRR مطلوب لازم است الکترولیت تحت فشار بالایی یه فاصله بین دوالکترود پمپاژگردد. بنابراین،شکلی که قراراست درآند ایجاد شود به عوامل زیادی بستگی دارد اما این عوامل را میتوان فقط به چگالی شدت جریان و شکل کاتد محدود کرد.

این فرآیند اساساً بر عکس فرآیند آب کاری برای پوشش دادن فلزات کار می کند .

روش کار این فرآیند به این صورت است که جریان مستقیم از داخل محلول الکترولیت بین الکترود ابزار که منفی است ( کاتد ) و قطعه کار که مثبت است ( آند ) عبور کرده و باعث می گردد فلز در جلوی ابزار الکترودی در ضمن خورده شدن الکترود برداشته شود .

از این روش برای قطعات بزرگ که جنس آن ها از مواد سخت و مقاوم و حساس به حرارت و همچنین برای گرد تراشی ، شیار تراشی ، پیشانی تراشی و عملیات ایجاد منحنی که در آنها الکترود ، ابزار تراش می باشد و سوراخ های استوانه ای ، سوراخ های مربعی ، پرداخت سطحی و همچنین برای ماشین کاری حفره های پیچیده در مواردی که دارای استقامت بالا هستند ، مخصوصاً در صنایع هوا و  فضا برای تولید انبوه پره های توربین ، قطعات موتور جت و نازل و همچنین برای ایجاد حفره در قالب های آهنگری و ایجاد سوراخ خای کوچک استفاده می شود .

الکترود :

معمولاً جنس ابزار ( الکترود ) از جنس  مس ، برنج ، برنز و یا فولاد ضد زنگ است و همیشه دارای بار منفی ( کاتد ) است .

خواصی که یک الکترود باید داشته باشد :

1- الکترود باید قابل تراش بوده تا بتوان آن را به فرم لازم در آورد .

2- الکترود باید دارای استحکام مناسب باشد .

3- الکترود باید قابلیت هدایت برق را داشته باشد .

4- الکترود باید در مقابل خوردگی مقاوم باشد .

مس هادی بسیار خوبی است ولی ماشین کاری با آن به دلیل نرم بودن آن با مشکل روبه رو می شود ، ولی برنج با وجود اینکه افت زیادی هنگام انتقال الکتریسیته دارد ولی در مقابل با داشتن  مقاومت خوب و هزینه کم جبران آن نقص را می کند .

 الکترولیت :

الکترولیت معمولاً از نوع مخلوط کلرید سدیم ( نمک طعام ) و یا نیترات سدیم با آب است .

این محلول  به کمک پمپ  به گردش  درمی آید و از روزنه های ابزار عبور داده می شود .

منبع :

انرژی لازم به وسیله یک منبع DC با دامنه ولتاژ 5 تا 25 ولت تامین می شود . این ولتاژ باید شدت جریانی برابر با 1.5 تا 8 آمپر به  ازای هر میلیمتر مربع ایجاد کند که البته ماشین های موجود دارای ظرفیتی بین 5 تا 40000 آمپر می باشند .

نرخ نفوذ پذیری ابزار به نسبت شدت جریان بستگی دارد و سرعت تراش  2.5 تا 12 میلیمتر در دقیقه است .

فاصله تراش :

فاصله بین ابزار و قطعه کار را فاصله تراش گویند که این فاصله باید حتی الامکان خیلی کم باشد ( در حدود 0.07 تا 0.02 میلیمتر ) و هرگونه تماس فیزیکی بین ابزار و قطعه کار در درجه بالای جریان باعث قوس می گردد و به قطعه کار و الکترود صدمه وارد می کند .

از مزایای این روش این است که سطحی بدون پلیسه تولید می شود و می توان از این فرآیند به عنوان یک فرآیند پلیسه برداری استفاده کرد .

قطعات تولید شده با این روش دارای استقامت و خستگی کمتری نسبت به سطح های سنگ زده و پرداخت شده دارند .