Wybrane problemy mikroobróbki elektrochemicznej ultrakrótkimi impulsami napięciowymi

Skoczypiec, S.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wybrane problemy mikroobróbki elektrochemicznej ultrakrótkimi impulsami napięciowymi

Autorzy

Skoczypiec S.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.mechanik.media.pl/

Identyfikatory

Warianty tytułu

Selected problems of electrochemical micromachining with application of ultrashort voltage pulses

Języki publikacji

Abstrakty

Jednym z najbardziej efektywnych sposobów zwiększania dokładności obróbki elektrochemicznej (ECM) jest prowadzenie procesu z zastosowaniem impulsów napięciowych. W jednej z odmian stosuje się impulsy napięcia o czasie < 500 ns, co umożliwia obróbkę mikroelementów z dokładnością < 0,01 mm. Ze względu na zjawiska wykorzystane do zwiększenia dokładności ta odmiana ma szereg ograniczeń, będących barierą szerszego zastosowania w przemyśle. W artykule scharakteryzowano mikroobróbkę elektrochemiczną ultrakrótkimi impulsami, przedstawiono podstawy fizyczne procesu oraz perspektywy i przykłady zastosowania. Omówiono również ograniczenia związane z zastosowaniem oraz przystosowaniem tego procesu do warunków przemysłowych.

One of the most effective ways to increase electrochemical machining (ECM) accuracy is carry out the process with application of ultrashort voltage pulses. In one of electrochemical micromachining variants the pulse time is less than 500 ns, what gives the possibility to obtain significantly high accuracy (< 0,01 mm). Because the phenomena used for accuracy increase this variant has number of limitations in the industrial use. In the paper ultrashort voltage pulses electrochemical micromachining has been characterized and the physical basis of this process has been described. Based on this information the perspectives and limitations of process adaptation to industrial conditions has been explained.

Słowa kluczowe

mikroobróbka elektrochemiczna ultrakrótkie impulsy napięciowe podwójna warstwa elektryczna

electrochemical micromachining ultra short voltage pulses electrical double layer

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich

Czasopismo

Mechanik

Rocznik

2013

Tom

R. 86, nr 2

Strony

108--112

Opis fizyczny

Bibliogr. 28 poz., rys.

Twórcy

autor

Skoczypiec S.

skoczypiec@m6.mech.pk.edu.pl

Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji Politechniki Krakowskiej

Bibliografia

1. S.H. AHN, S.H. RYU, D.K. CHOI, C.N. CHU: Electro – chemical microdriling using ultra short pulses. Precision Engineering, 28/2004, 129 ÷ 134.
2. L. CAGNON, V. KIRCHNER, M. KOCK, R. SCHUSTER, G. ERTL, W. T. GMELIN, H. KUCK: Electrochemical micromachining of stainless steel by ultrashort voltage pulses. Zeitschrift für Physikalische Chemie, 217/2003, 299 ÷ 313.
3. T. GMELIN: The machining of large areas with electrochemical micromilling. Proceedings of The International Symposium on ElectroChemical Machining Technology INSECT 2009, vol. 1 seria Applied Electrochemistry in Material Science. Fraunhofer Verlag, 2009.
4. C.H. JO, B.H. KIM, C.N. CHU. Micro electrochemical machining for complex internal micro features. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 58(1)2009, 181 ÷ 184.
5. B.H. KIM, C.W. NA, Y.S. LEE, D.K. CHOI, C.N. CHU: Micro electrochemical machining of 3D micro structure using dilute sulfuric acid. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 54(1)2005, 191 ÷ 194.
6. B.H. KIM, B. J. PARK, S.H. CHOI, Y. S. LEE, C. N. CHU: Application of multiple electrodes in micro-ecm. ASPE Proceedings, Norfolk, VA, 9-14/2005.
7. B.H. KIM, S. H. RYU, D. K. CHOI, C. N. CHU: Micro electrochemical milling. Journal of Micromechanics and Microengineering, 15(1)2005, 124 ÷ 129.
8. V. KIRCHNER: Elektrochemische Mikrostrukturierung mit ultrakurzen Spannungspulsen. Praca doktorska, Freien Universitat Berlin, 2001.
9. M. KOCK, V. KIRCHNER, R. SCHUSTER: Electrochemical micromachining with ultrashort voltage pulses – a versatile method with lithographical precision. Electrochimica Acta, 48/2003, 3213 ÷ 3219.
10. J. KOZAK, D. GULBINOWICZ, Z. GULBINOWICZ: The mathematical modeling and computer simulation of pulse electrochemical micromachining. Engineering Letters, 16(4)2008, 556 ÷ 561.
11. J. KOZAK, D. GULBINOWICZ, Z. GULBINOWICZ: Analiza lokalizacji roztwarzania anodowego w mikroobróbce elektrochemicznej. Obróbka erozyjna – teoria i eksperyment. Inżynieria maszyn 2009, 41 ÷ 48.
12. P. LIPIEC: Modelowanie matematyczne procesu kształtowania elektrochemicznego mikroelementów. Praca doktorska. Politechnika Krakowska, 2011.
13. Y. LIU, D. ZHU, L ZHU: Micro electrochemical milling of complex structures by using in situ fabricated cylindrical electrode. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 60/2012, 977 ÷ 984.
14. X. MA, R. SCHUSTER: Locally enhanced cathodoluminescence of electrochemically fabricated gold nanostructures. Journal of Electroanalytical Chemistry, 662/2011, 12 ÷ 16.
15. J. J. MAURER, J. J. MALLETT, J. L. HUDSON, S. E. FICK, T. P. MOFFAT, G. A. SHAW: Electrochemical micromachining of hastelloy b-2 with ultrashort voltage pulses. Electrochimica Acta, 55(3/2010, 952 ÷ 958.
16. M.I. MONTENEGRO, M.A. QUEIRÓS, J.L. DASCHBACH (red.): Microelectrodes: Theory and Applications. V. 197 serii NATO ASI Series, Series E: Applied Sciences. Kluwer Academic Publishers, 190.
17. B.J. PARK, B.H. KIM, C.N. CHU: The effects of tool electrode size on characteristics of micro electrochemical machining. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 55(1)2006, 197 ÷ 200.
18. B.R SCHARIFKER: Microelectrode techniques in electrochemistry. Modern Aspects of Electrochemistry, 22/1992, 467 ÷ 520.
19. R. SCHUSTER, V. KIRCHNER, X. H. XIA, A. M. BITTNER, G. ERTL: Nanoscale electrochemistry. Physical Review Letters, 80/1998, 5599 ÷ 5602.
20. R. SCHUSTER, V. KIRCHNER, P. ALLONGUE, G. ERTL: Electrochemical micromachining. Science, 289(5476)2000, 98÷ 101.
21. H. S. SHIN, B.H. KIM, C.N. CHU: Analysis of the side gap resulting from micro electrochemical machining with a tungsten wire and ultrashort voltage pulses. Journal of Micromechanics and Microengineering, 18/2008, 1 ÷ 6.
22. S. SKOCZYPIEC, A. RUSZAJ, P. LIPIEC: Research on electrochemical dissolution localization in case of micro machining with ultra short pulses. Proceedings of the 16th International Symposium on Electromachining, 19-23/2010, 319 ÷ 322.
23. S. SKOCZYPIEC, A. RUSZAJ: Tendencje rozwojowe mikrotechnologii wytwarzania. Niekonwencjonalne metody mikroobróbki. Mechanik, 11/2009, 947.
24. S. WANG, D. ZU, Y. ZENG, Y. LIU: Micro wire electrode electrochemical cutting with low frequency and small amplitude tool vibration. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 53(5-8)2011, 535 ÷ 544.
25. Y. YANG, W. NATSU, W. ZHAO: Realization of eco-friendly electrochemical micromachining using mineral water as an electrolyte. Precision Engineering, 2011, 204 ÷ 213.
26. L. YONG, Z. DI, Z. YONGBIN, H. SHAOFU, Y. HONGBING: Experimental investigation on complex structures machining by electrochemical micromachining technology. Chinese Journal of Aeronautics, 23/2010, 578 ÷ 584.
27. Z. ZHANG, D. ZHU: Experimental research on the localized electrochemical micromachining. Russian Journal of Electrochemistry, 44(8)2008, 926 ÷ 930.
28. D. ZHU, K. WANG, N.S. QU: Micro wire electrochemical cutting by using in situ fabricated wire electrode. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 56(1)2007:241÷ 244.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-7325e6fc-b3bb-4451-98bc-c312a5247474