完美的电化学金属加工

完美的电化学金属加工

ECM » 技术

为一家经验丰富的机械制造公司,ECM/PECM 术显然是我们的核心竞争力之一。在 stoba Customized Machinery 部门,我们开发了用于制造高精度金属部件的 ECM 加工工艺,并将其集成到标准和专用机器中。您是否正在寻找有关设备制造的专业建议?我们就是您的正确选择!我们很乐意为您提供有关 ECM PECM 制造过程的全面建议。>> 您的销售联系人

使用固定式电极的 ECM 工艺应用

工件和刀具阴极彼此相对固定地进行排列。在电化学加工过程中,由于工件上的材料被腐蚀,所以彼此间的距离会增大。

使用固定式刀具电极的 ECM 工艺:

Schematische Darstellung des ECM-Prozesses mit statischen Elektroden – Beispiel für Prozesse für Entgraten, Verrunden und Glätten
静态 ECM,v = 0 mm/s,举例:去毛刺、倒圆、打磨
静态 ECM,v = 0 mm/s,举例:在工件内生成轮廓

使用动态电极的 ECM 工艺应用

在大多数应用中,工件被设定为静止,而刀具阴极通过加工轴相对工件可移动地进行排列。在电化学加工过程中,刀具阴极朝向工件移动。当工件上的材料腐蚀速度与刀具阴极向前移动的速度相同时,该过程就达到了平衡。两者之间的距离保持不变。

使用动态刀具电极的 ECM 工艺:

Schematische Darstellung des ECM-Prozesses mit dynamischen Elektroden, eine Anwendung, die für das 3D-Raumformen und Bohren Verwendung findet
动态 ECM,阴极的进刀速度恒定 v = 0.5–100 mm/s,应用: 3D 空间形状、钻孔

精确的电化学金属加工 (PECM)

PECM 是一种技术先进的电化学加工工艺,生成的 3D 形状非常精确,尺寸精确性最高、加工工件表面的质量最佳。

使用双向移动电极的 PECM 工艺应用

这是一种使用固定方式定义工件的应用。刀具阴极的排列可通过一个数控轴和一个摆动机构相对工件移动。在 PECM 工艺中,刀具阴极以恒定速度 v1 朝向工件移动。刀具阴极通过摆动机构与数控轴相连。振荡器会叠加 v1 产生一次向前和向后冲程 + v2 和 – v1。冲程叠加会使间隙平衡缩小到几毫秒。达到最小间隙时会启动过程脉冲发生器,同样会在几毫秒内将一个或多个电流脉冲切换到微间隙。这样的作用是,由于微间隙的电阻大大降低,导入微间隙的集中定向尖峰电流非常高。这一集中的电流脉冲将生产出最优质的工件表面。阴极靠近工件会使阴极轮廓的底片非常精确地复现在工件表面上。

使用双动态工作电极的 PECM 工艺应用

Schematische Darstellung der PECM-Prozessanwendung mit zweifach bewegten Elektroden
PECM 动态、恒定的阴极进刀速度 v1 与脉动叠加 v2->在最小的间隙下实现同步电流脉冲。

stoba Customized Machinery 不仅为少量刀具应用的生产、而且主要为集成有工件前处理和后处理工序的全自动生产线进行大规模工件生产提供 PECM 机床。

ECM » 应用

使用固定式电极的 ECM 和 PECM 技术工艺应用

边缘的电化学去毛刺

在此将介绍在机械加工工件表面以及内部进行工件边缘去毛刺的 ECM 工艺。

电化学去毛刺的特点:

  • 即使是内部去毛刺,也可轻松进给刀具(阴极)
  • 无接触式工艺
  • 冷加工工艺
  • 迅速的加工工艺:去毛刺时间在 15 秒左右。
  • 该工艺仅腐蚀工件的材料,不会影响刀具。

边缘的电化学倒圆

此工序的加工方式与去毛刺工序相似,但对工件边缘处的材料腐蚀率更高,能够精确地对其进行倒圆。

电化学倒圆的特点:

  • 迅速的加工工艺:工件边缘的倒圆处理时间、去毛刺时间在 20-45 秒的范围内。
  • 处理时间越长,边缘倒圆越大
  • 具有经济性的是 (1) 毫米的边缘倒圆生产。

工件表面的电化学打磨和抛光

电化学抛光利用的事实是:电化学腐蚀过程是在原子水平上腐蚀材料颗粒。对工件费力的手工抛光和打磨工作可以轻松地以电化学方式快速完成。

电化学抛光的特点:

  • 大批量下更经济,因为抛光需要使用配备合适刀具阴极的加工装置
  • 迅速的加工工艺:打磨和抛光的处理时间在几秒钟内。

通过静态 ECM 加工生成形状和轮廓

利用这种 ECM 工艺可在工件上或工件内部生成形状。该工序是静态的,也就是说,工件和刀具在加工时都不会移动。刀具阴极会被送到指定位置进行加工。在启动 ECM 处理后,阴极发生作用并在其周围腐蚀工件材料。生成的工件形状与阴极相似。

ECM 成型的特点:

  • 即使在工件内部位置也可轻松进给刀具(阴极)
  • 形状的加工不会产生毛刺。
  • 所有边缘均进行倒圆。
  • 所有工件表面都是光滑的,没有微小裂纹或其他影响。
  • 乘用车发动机喷油嘴的腔室形成过程大约需要 90-120 秒。由于方法简便,同时加工多个工件并不会改变处理时间。比如在同时加工 30 至 40 个喷油嘴时,每个工件的平均处理时间低于 3 秒。
  • 对淬火或回火工件没有限制

使用动态电极的 ECM 和 PECM 技术工艺应用

ECM 沉孔加工

所谓的 ECM 沉孔加工可用于形成比静态轮廓加工处理深度更大的空间形状。沉孔加工的空间形状精度比静态成型要高得多。这里所说的精度主要包括再现精度、尺寸精度、重复精度、尖锐性以及表面质量等。

在 ECM 沉孔加工过程中,刀具阴极通常会移向工件。如果处理过程平衡,间隙距离会达到恒定 200-500 μm。腐蚀直流电流或脉冲直流电流取决于模具的有效表面以及刀具阴极的进刀速度。在应用中,电流强度可以是几安培至几千安培。

ECM 沉孔加工的特点:

  • 进刀动作恒定、直流电流或脉冲直流电流
  • 形状的加工不会产生毛刺
  • 所有边缘均已稍作倒圆。
  • 所有工件表面都是光滑的,没有微小裂纹或其他影响。
  • 进刀速度在约 0.5 至超过 100 mm/min 的范围内如果阴极要在一个回火钢块中形成一个形状,其进刀速度约为 4mm/min。
  • ECM 沉孔加工可用于制作例如冲模、发动机叶片、发动机零件或医疗植入物等空间形状。
  • 另一项应用例子是,在对表面质量要求非常高、不得有凹凸不平,或者孔轮廓不得为圆形时用于钻孔。
  • 可以制作形状和重复精度达到 ± 200–500 µm 的 3D 空间形状。

PECM 沉孔加工

PECM 加工是 ECM 沉孔加工的改进工艺。它同样可用于制作空间形状。

与 ECM 沉孔加工相同,阴极在 PECM 过程中也会以恒定的进刀速度移向工件。但此外,阴极是安装在一个振荡器上,该振荡器在恒定的进刀动作方向上使其向前加速和撤回。前进和后退移动的频率约为 50 Hz。
在向前移动过程中,阴极和工件之间的间隙从几百微米减小到只有几微米。达到最小间隙距离时,机器控制装置将启动发生器。它会将一个或多个电流脉冲同步到间隙。在振荡的回缩阶段,发生器关闭,间隙打开,电解液流过并冲刷腐蚀物和热量。
利用 PECM 加工可生产出特别精确的形状,同时再现精度、尺寸精度、重复精度、尖锐性以及表面质量得到进一步提升。
在应用中,脉冲电流强度可以是几安培至几千安培。

PECM 沉孔加工的特点:

  • 进刀动作恒定、阴极振动叠加、脉冲直流电流同步
  • 形状的加工不会产生毛刺。
  • 所有边缘均具备最大限度的尖锐性。
  • 所有工件表面都是光滑的,没有微小裂纹或其他影响。
  • 进刀速度平均为 0.01-0.1 mm/min。
  • PECM 工艺可用于制作例如冲模、发动机叶片、发动机零件和医疗植入物等空间形状。
  • 可以制作形状和重复精度达到 ± 10–50 µm 的 3D 空间形状。

ECM » 产品

stoba Customized Machinery 的产品组合涵盖一系列针对客户需求进行优化的电化学金属加工机床。从紧凑的入门级型号到模块化的生产系统、直至全自动的完整解决方案,均采用客户定制方案。

ECM 设备

ECM 机床 - alpha basic

ECM 去毛刺技术世界引人注目的入门级型号

ECM 去毛刺技术世界引人注目的入门级型号

  • 控制装置:Siemens、Beckhoff
  • 清晰的人体工学操作设计
  • 工作间深 x 宽:600 x 1050 mm
  • 发生器:58 V 下最大 1,000 A(使用以及无脉冲功能)
  • 引入注目的入门级型号同样适用于小量生产

ECM 机床 - alpha mono

灵活的电化学去毛刺和沉孔加工多面手

  • 模块化的机床设计 – 启动后可实现自动化
  • 控制装置:Siemens、Beckhoff
  • 根据需求定制版本
  • 可从所有三个侧面手动操作或自动化
  • 工作间深 x 宽:1050 x 1050 mm
  • 发生器:58 V 下最大 1,200 A(使用以及无脉冲功能)

ECM 机床 - alpha duo

双工位解决方案,减少去毛刺和沉孔加工的非生产时间

  • 控制装置:Siemens、Beckhoff
  • 满足不同任务需求的灵活机床解决方案
  • 利用一个或两个工作间落实方案
  • 完美适用大型或长工件
  • 可手动操作或适配自动化解决方案
  • 发生器:58 V 下最大 3,000 A(使用以及无脉冲功能)

ECM 机床 - alpha 自动化系列

针对多班次操作进行自动化解决方案调整的 stoba ECM 设备

  • 设备由成熟的标准模块构成
  • 流程链集成有进料、ECM、清洗、干燥和出料
  • 可根据产量进行扩展
  • 实现了经济性的节拍时间
  • 适应场地条件的布局
  • 一站式的工序整合及支持

ECM 机床 - delta 3D-ECM

CAM 支持的 6 轴机器人可保证 ECM 去毛刺作业的经济性,例如液压块的去毛刺

  • 对于小批量也有效,例如石油和天然气行业的大型泵壳
  • 去毛刺效果精准、重复性精度高
  • 支持 CAD/CAM 的 ECM 加工策略
  • 集成有阴极变换器用于执行各种去毛刺作业
  • 通过 3D 探测系统,例如 Renishaw OMP 40,测定工件零点
  • 发生器:58 V 下最大 3,000 A(使用以及无脉冲功能)

ECM 沉孔加工设备

ECM 沉孔加工模块

用于集成在标准机器或工作站中

  • 数控轴配有位置编码器,可安装在 alpha、beta 或 delta 系列标准 ECM 机器中。
  • 专为精确的 ECM 沉孔加工而设计和制作的模块
  • 单轴或多轴操作
  • 可用于手动或全自动操作
  • 适用于生成横截面积较小的空间形状,例如用于钻孔
  • 恒定进刀的数控控制精密沉孔轴
  • 轴模块的主体结构采用花岗岩或钢制成
  • 零点夹紧系统作为阴极夹具的接口
  • 发生器:15 V DC 下最高 10,000 A,具有同步脉冲功能
  • 控制装置:Siemens

ECM 沉孔加工机床

适用于 ECM 沉孔加工工艺的单轴或多轴沉孔加工机床

  • ECM 沉孔加工机床配备垂直、水平和与之成角度的沉孔轴。
  • 适用于生成具有较大横截面积的空间形状,例如冲模、发动机叶片、植入物等。
  • 恒定进刀的数控控制精密沉孔轴
  • 多轴操作时,轴运行同步
  • 机床框架的主体结构采用花岗岩或钢制成
  • ECM 装置和阴极的紧固底板
  • 根据应用,每个轴的送刀力在 25 至 50 kN 之间。
  • 发生器:30 V DC 下最大 10,000 A,包括以及不含脉冲功能
  • 控制装置:Beckhoff、Siemens

PECM 沉孔加工设备

PECM 机床 - sigma

精密的成型加工设备,保证最佳表面质量的高再现精度

  • 适用于在最短的时间内形成高精度空间形状
  • 数控控制的精密沉孔轴集成有电磁振荡
  • 机床构造采用花岗岩
  • 零点夹紧系统作为阴极夹具的接口
  • 发生器:15 V DC 下最高 10,000 A,集成有脉冲功能
  • 控制装置:Beckhoff 公司的机床和工艺控制装置
  • 针对手动或自动化关联操作的双工位设备设计

PECM 机床 - beta 半自动机床

针对 ECM 去毛刺、沉孔加工、清洗、干燥和保存等集成工序的单元解决方案

  • 该机床包含完整的流程链,占用空间极小
  • 集成的托盘输送机设有 11 个工件位
  • 托盘在加工站之间移动
  • 减轻操作人员负担
  • 一站式的工序整合及支持
  • 控制装置:Siemens

ECM 设备系统 - beta

扩展程度最高的一体化方案

  • 全自动装置保证 ECM 和 PECM 加工的高生产率设备包含 ECM/PECM 工序、自动化、测量技术、清洗技术以及干燥、标签和标记
  • 集中式工件补给和输出
  • 设备系统的生产能力高,最多可配备 14 个去毛刺工作站
  • 可集成 PECM 沉孔加工技术
  • 模块化结构,可逐步扩展
  • 实现了经济性的节拍时间
  • 一站式的工序整合及支持
  • 控制装置:Siemens

ECM » 委外加工

ECM/PECM 技术 - stoba Customized Machinery 的专业领域

stoba Customized Machinery 是专业特殊机床的代表。其中不仅包括生产和销售机床技术,还涉及工艺技术。作为 ECM/PECM 技术唯一的机床供应商,stoba Customized Machinery 有着特殊的地位。因此,stoba 企业集团在内部也使用相应的机床和工艺。这其中当然也包括遍布全球的兄弟公司,他们将 stoba Customized Machinery 的 ECM 工艺作为自己各类型号生产的核心工艺。整个 stoba 企业集团致力于进一步开发 ECM/PECM 工艺并保证批量生产的稳定,也就是实现流程开发优化和最高的部件系列稳定性。

ECM 工艺作为委外加工保证安全性

如果您作为客户对 ECM 是否适合自己的生产存在疑虑,那么我们将为您提供 ECM 委外加工服务。因此,您首先只需对合适的加工装置以及必要的阴极进行投资,而我们将为您进行委外加工。

每年的部件数量超过 100,000 件

作为机床制造商,我们的生产能力是有限的。如果您每年需要的部件数量超过 100,000 件,我们很乐意将工序交给我们专业从事生产的兄弟公司负责。

由 stoba 企业集团进行完整生产

您是否希望我们提高生产深度并完整生产相关工件?这也是可行的。欢迎接洽。我们将竭诚陪伴您的生产开发,尽早提供自己的专业知识。