15.1.3.Требования, предъявляемые к электролитам

Физические и химические свойства электролитов, применяемых при электрохимической обработке, оказывают большое влияние на характер протекания процесса, особенно электропроводимость и вязкость электролитов.

Удельная электропроводность растет с повышением температуры:

удельная электропроводность при температуре t;

удельная электропроводность при ;

температурный коэффициент электропроводности;

Повышение электропроводности с увеличением температуры зависит от состава электролита и его концентрации. Для водных растворов щелочей (NaOH и KOH) этот коэффициент возрастает до на , а солей на . Вязкость представляет собой одну из важнейших характеристик электролитов, определяющую их поведение во время работы и возможность выполнения некоторых технологических операций. Вязкость электролита также имеет большое значение. При электрополировании электролит может обладать повышенной вязкостью, что иногда благоприятно, а при размерной обработке вязкость должна быть низкой. В частности, растворы солей, применяемые при электрохимической размерной обработке, обязательно должны иметь низкую вязкость, иначе будет затруднено их протекание через малые межэлектродные зазоры. В связи с этим также желательно некоторое повышение температуры электролита, т.к. вязкость растворов при нагреве уменьшается. Например, при обработке сплава ВК8 процесс электрохимической обработки значительно интенсифицируется при повышенных температурах (особенно при ). Кроме того, повышение температуры электролита при обработке твердого сплава ВК8 приводит к уменьшению шероховатости поверхности. Значительное улучшение поверхности достигается уже при , при этой температуре заметно повышается скорость растворения. Однако в ряде случаев повышать температуру не рекомендуется, т.к. при этом ухудшается точность и чистота обработки. Например, при обработке деталей из жаропрочных сплавов на никелевой основе повышение температуры электролита приводит к растравливанию металла по гранулам зерен, вследствие чего снижаются прочностные характеристики обрабатываемых деталей. Поэтому при разработке технологического процесса электрохимической обработки в каждом конкретном случае следует определять оптимальные параметры процесса: электропроводность, вязкость, температуру. Концентрация основных компонентов электролита также является одним из важных факторов, оказывающих влияние на ход процесса. Обычно выбирается концентрация раствора, соответствующая его максимальной электропроводности. Это диктуется необходимостью снижения омических потерь в межэлектродном зазоре. Одним из необходимых условий обеспечения нормального хода процесса электролиза является поддержание постоянной плотности тока на протяжении всего времени обработки, хотя в отдельных случаях возможно очень кратковременное снижение плотности тока на заключительной стадии обработки. Скорость обработки находится в прямой зависимости от плотности тока.

Процесс электрохимической обработки сопровождаются образованием большого количества шлама. Шлам представляет собой аморфный осадок, состоящий из окислов и гидратов окислов металлов, входящих состав материала детали. при обработке углеродосодержащих материалов одним из компонентов шлама является также графит. Шлам быстро накапливается в растворе. Электрохимическая обработка в таком растворе затруднена даже при большом межэлектродном зазоре и совсем не возможна при величине зазора 0,1 мм и меньше. Таким образом, очистка электролита является очень важным фактором, влияющим на производительность процесса.

Очистка электролита затрудняется малыми размерами частиц шлама. Для очистки электролита используют различные отстойники, центрифуги или специальные фильтры, но ввиду малых размеров частиц, шлама очистка очень затруднена.

Следует отметить, что эффективность механических способов очистки не достаточна. Вследствие чрезвычайно малого размера шлама, образующегося при растворении металла, очистка отработавшего электролита, как при помощи фильтров, так и центробежных сепараторов (центрифуг) затруднительна.

Ускорение очистки достигается введением в раствор синтетических высокомолекулярных поверхностно активных веществ, вызывающих коагуляцию осадка, в результате чего осаждение хлопьев и фильтрация их значительно облегчается.

Одним из таких веществ, показавших хорошие результаты, является полиакриламид, который был синтезирован в СССР. Необходимые для ускорения для оседания шлама количество полиакриламида зависит от концентрации шлама и равно при содержании шлама до и при содержании шлама от до .