Új Szó, 1974. szeptember (27. évfolyam, 206-231. szám)
1974-09-29 / 39. szám, Vasárnapi Új Szó
A XVI. Brnói Nemzetközi Gépipari Vásár alkalmából az a megtiszteltetés érte Bratislavát, hogy a vásár tudományos programja keretében itt rendezték meg az elektromos fémalakítás negyedik nemzetközi szimpóziumát. Az ISEM—4 (International Symposium for Electromachining) tudományos szimpózium résztvevői az 1959-es prágai, az 1965-ös brnói, majd az 1970-es bécsi találkozó után ezúttal Bratislavában számoltak be e fiatal technológiai irányzat legújabb kutatási és gyakorlati eredményeiről. Nem véletlenül esett a választás Bra- tislavára, hiszen az elektrokémiai megmunkálás szlovákiai úttörői, a Nové Mesto nad Váhom-i VÜMA (Výskumný ústav mechanizácie a automatizácie) kutatóintézet dolgozói már mintegy húsz éve eredményes munkát fejtenek ki ezen a szakaszon, melynek meggyőző bizonyítékai az Intézetben kifejlesztett elektromos és elektrokémiai megmunkáló berendezések, különösen a VÚMA ECHS 3-as elektrokémiai mélyítő berendezés, az idei brnói vásár egyik aranyéremmel kitüntetett exponátuina. A műszaki fejlődés eredménye és elősegítője Az elektrokémiai megmunkálás az eddigi kutatási eredmények, valamint a gyakorlati érvényesítés kezdeti sikerei alapján még csak most kezd kibontakozni, azt azonban máris megállapíthatjuk, hogy a tudományos- technikai forradalom egyik jelentős vívmányáról van szó. Az említett aranyérmes elektrokémiai mélyítőhöz, valamint a vásáron bemutatott további technológiai újdonsághoz, a VÚMA—EIR-20 N numerikusán irányított szikravágóhoz hasonló berendezések iránt indokoltan növekszik az igényes műszaki feladatokat teljesítő vállalatok érdeklődése, mert ezek a gépek nemcsak sokkal gyorsabban, pontosabban és gazdaságosabban végeznek el egyes különleges fémmegmunkáló műveleteket, hanem olyan feladatok elvégzésére is képesek, ahol a hagyományos mechanikus eljárások nehezen alkalmazhatók. Az elektrokémiai megmunkálás lehetővé teszi az olyan műszaki problémák megoldását, amelyekbe beletörik a fúrósok, esztergályozók, marósok „bicskája“, s így egyre jobban terjedő alkalmazása újabb lendületet ad az általános műszaki fejlődésnek. Különösen a repülőgépek, az űrhajók, az atomenergetikai berendezések és egyéb energetikai részegységek, például a turbinák gyártásánál találkozunk olyan különleges keménységű anyagokkal, amelyek megmunkálásánál az elektrokémiai eljárás előnyösebbnek, esetleg kizárólagosnak bizonyul. Az elektrokémiai megmunkálás azonban további területeken is kiválóan érvényesül, például a matricák süllyedéküregeinek készítésénél, továbbá a finommechanikában a lágyabb fémekből és ötvözetekből készült miniatűr alkatrészek gyártásánál. Az elektrokémiai megmunkálás elméleti alapjait Faraday angol kémikus már 1833-ban lerakta, amikor megállapította, hogy az elektromos áram kémiai hatása az elektrolízisnél az áthaladt töltésmennyiséggel arányos. Az elektrolízis ipari felhasználásának lehetőségeire már korábban Is felfigyeltek, így fejlődött ki például az elektrilízises kohászat az alumíniumgyártásban, a színesfémek elektrolitikus úton történő tisztítása, az akkumulátorok és a galvánelemek gyártása, valamint a galvanoplasztika és a galvanosztégia. Az elektrokémiai megmunkálás korábbi elterjedését elsősorban az fékezte, hogy a folyamatok szabályozásához rendkívül pontos vezérlőberendezések szükségesek, s ezt a munkát csak a legutóbbi években kifejlesztett elektronikus számítógépekre lehetett bízni. Ezzel magyarázható, hogy bár V. Gu- szev az anódként elhelyezett munkadarab galvanikus fogyását már 1943- ban alkalmazta fémek alakítására, s a Lazarenko házaspár egy mágneskapcsoló érintkezőpárjának villamos erózió által bekövetkezett szabályos deformálódása alapján szintén a negyvenes években jutott a szikra- forgácsolás gondolatához, ennek ellenére az elektrokémiai és az elektromos megmunkálás még mindig nem éli virágkorát, s az első numerikusán vezérelt berendezések évekig tartó céltudatos munka eredményeként lényegében csak most kerülnek a termelési gyakorlatba. A számítástechnika egy újabb, és nagy jövő előtt álló technológiával növelte társadalmunk termelési színvonalát, s örömmel vehetjük tudomásul, hogy ehhez a mi kutatóink is eredményesen hozzájárultak.- Az 3lektrokémiai megmunkálás gyakorlati alkalmazásához a tudományos- műszaki haladás teremtette meg a feltételeket, s ez az új technológiai Irányzat hatékonyan szolgálja a további tudományos-műszaki haladást. Az elektrokémiai megmunkálás Az eddig elmondottakból kitűnik, íogy tulajdonképpen két technológi- ií irányzatról van szó, éspedig az elektrokémiai megmunkálásról és a szikraforgácsolásról, amit elektromos eróziónak is neveznek. Ezek az eljárások kombinálva is alkalmazhatók. Tekintettel arra, hogy az eredményes kutatómunka alapján mindkét eljárás gyors gyakorlati elterjedésére számíthatunk, érdemes megismerkedni néhány lényegesebb vonásukkal. Kezdjük talán az elektrokémiai megmunkálással. Itt az eljárás lényege az, hogy egy elektrolitet tartalmazó tartályban megfelelő generátor segítségével villamos cellát alakítunk ki, éspedig úgy, hogy a megmunkáló darab lesz az anód, az alakító szerszám pedig a katód. Ha a két elektródot fokozatosan egymáshoz közelítjük, a villamos áram hatására az elektrolit anionjai megtámadják az anód, vagyis a munkadarab anyagát, miközben az — ■ anódsalak keletkezése közben — fokozatosan oldódik. Az egészben az a legérdekesebb, hogy az oldódás ott a legintenzívebb, ahol a katód, vagyis az alakító szerszám felülete legközelebb áll az anódhoz. így a munkadarab fokozatosan felveszi az alakító szerszám lenyomatának megfelelő alakot. Ebből adódik tehát, hogy az elektrokémiai megmunkálás elsősorban sajtolószerszámok, rendkívül kemény anyagokból készült kovácssüllveszté- kek gyártására alkalmas. Az eljárás legfőbb előnyeihez tartozik, hogy többszörösen lerövidíti az egyébként nehezen megmunkálható munkadarabok elkészítésének az idejét, az egész eljárás teljesen automatizált, s mivel nem igényli az emberi munkát, nagy élőmunka-megtakarítást jelent, méghozzá olyan munkaszakaszon, ahol a legjobban érezhető a szakemberek hiánya. Az elektrokémiai megmunkálás során a katódként használt szerszám, az ún. alakos elektród nem változtatja meg formáját, így nagyobb mennyiségek gyártásához is felhasználható. Az egész technológiai folyamattal kapcsolatban néhány további tudnivalót is szükséges megjegyezni. Elsősorban azt, hogy bár a katód a milliméter töredékének megfelelő távolságra közelíti meg az anódot, a kettő azonban nem érintkezhet, mert így rövidzárlat keletkezne, ami a berendezést is megrongálhatná. Az elektródok egymás irányába történő mozgását ezért automatikus tolásszabá- lyozó és biztonsági berendezés irányítja. A két elektród közötti hézagot kitöltő elektrolitet állandóan cseréltetni kell, különben a nagy áram hatására gyorsan felmelegedne, s a hézagot a keletkező anódsalak is gyorsan kitöltené. Az elektro- litnek tehát nemcsak oldó, hanem egyúttal öblítő és hűtő szerepe is van. Az elektrolit körforgását biztosító berendezéshez tehát még egy különleges szűrő és regeneráló tartály is tartozik. Az említett VÚMA ECHS 3-as elektrokémiai mélyítő berendezés 10 atmoszféra nyomás mellett elektrolit és levegő keverékével dolgozik. Ennek elsősorban az a jelentősége, hogy a sűrített levegő elsősorban a nagyobb hézagokat tölti ki, itt akadályozza az elektromos áram lebontó hatását, a szűk hézagokból azonban kiszorul, itt tehát meggyorsul az anionok mozgása, vagyis a munkadarab oldása. A levegő besűrítéséhez tehát még egy megfelelően el he vezeti kompresszor és keverőkamra is szükséges. Az elmondottak alapján is könnyen elképzelhetjük, hogy igen bonyolult és nem olcsó berendezésről van szó, az elektrokémiai megmunkálás említett előnyei azonban indokolttá teszik e különleges berendezések gyártását és azok gyakorlati Felhasználását A sziikroforgácsoiás Az ISEM—IV. nemzetközi tudományos szimpóziumnak másik érdekes témája volt a szikraiorgácsniás, amely az előbb ismertetett elektrokémiai megmunkáláshoz sok lokin- tetben hasonlít. Elsősorban abban különbözik, ho^v itt a két elektród nem elektrolitban úszik, hanem ásványolajban (a VÚMA—EIR—20 N elekromos szikravágó esetében p - róleumban), s a munkadarab lebontását nem az elektromos töltésű anionok, hanem a katódról, az alakos szerszámról átpattanó szikrák okozzák. A szikrák ebben az esetben is ott pattannak át. ahol a két test a legközelebb áll egymáshoz. Itt tehát nincs szó vegyi folyamatról, ezért ezt az eljárást elektroerózió- nak, vagy még kifejezőbben szikra- forgácsolásnak nevezik. Az eleklro- kémiai megmunkáláshoz hasonlóan az impulzusgenerátor két sarkához csatlakoztatott elektródok Itt is fokozatosan közelednek egymáshoz, miközben az egyik, a munkadarab, felveszi a másik, az alakos elektród lenyomatának formáját. Ennél az eljárásnál azonban az alakos szerszám is fokozatosan elhasználódik és cserélgetni kell. Ennek ellenére a szikraforgácsolás nagyon sokoldalúan felhasználható a rendkívül finom alkatrészek, például parányi fémsziták készítéséhez, valamint a fémek vékony dróttal történő szeleteléséhez. A szikraforgácsolás természetesen folyadék nélkü’, a levegőn is megvalósítható, föl vad Ikra tulajdonképpen csak azért van szükség, hogy a kisülés közben keletkező örvénylések a lebontott részecskéket magukkal ragadják. A felhalmozódó lebontott részecskék különben itt is gyorsan kitöltenék a keskeny hézagot. A jövő fejlesztési irányzatai Amint arról az ISEM—4 nemzetközi tudományos szimpózium alkalmából tartott sajtóértekezleten Zolotych professzor beszámolt, a szikraforgácsolás kiválóan bevált a moszkvai óragyárban, ahol kis méretű lemezalkatrészek kivágószerszámait készítik szikraforgácsolással. Korábban számos speciális esztergapadra és szakképzett szerszámkészítő esztergályosra volt szükség, most pedig az évente több tízmillió órát gyártó üzem egész évi szükségletét két szikraforgácsoló gép biztosítja. A gyártási idő egyes szerszámok készítésénél százszorosán, sőt ettől is nagyobb mértékben lerövidült. A gyártási technológiát az egyik svájci óragyár Is átvette. Amint azt az ISEM—4 résztvevői a sajtóértekezlet alkalmával kifejtették, az elektromos és az elektrokémiai megmunkálás már gyakorlati1 ag hasznosítható technológiává fejlődött, s a szimpózium is elsősorban a gyakorlati felhasználás lehetőséi- geire mutatott rá több mint 300 fémipari szakember jelenlétében. Ez az új technológiai eljárás azonban még számos Irányban továbbfejleszthető. Lehetőségek kínálkoznak például az elektrokémiai esztergálás és az elektrokémiai sugármaratás fejlesztésében. Az esztergálás esetében az anódot képező munkadarab körforgást végez, miközben felveszi a hozzá közeledő katód élén kiképzett formát. Az elektrokémiai sugármaratásnál egy fúvókából kiáramló elektrolit-sugár alakítja a munkadarabot. A szimpóziumra előkészített 38 előadás, melyek között a lézersugaras megmunkálás témaköre is szerepelt, számos új fejlesztési és alkalmazási irányzatra hívta fel a résztvevők • figyelmét. Ez a nemzetközi tapaszta’atcsere jelentősen hozzájárult a kutatóintézetek és a termelő vállalatok között’ kapcsolatok fejlesztéséhez, valamint a hazai kutatási munka eredményességének további növeléséhez. s remélhetjük. bogv a No>- vé Mesto nad Váhom-i VÚMA kutató- intézet érdemdús dolgozói a legközelebbi brnói gépipari vásSr alkalmából további berendezésekkel lepik meg a szakembereket és a vásár látogatóit. M^KR/U MIKI.OS A XVI. Brnói Nemzetközi Gépipari Vásáron aranyéremmel kitüntetett VUMA ECHS 3-as elektrokémiai mélyítő berendezés 1.5 dm2-ig terjedő alakfelületek megmunkálására alkalmas. A mélyítés befejezésénél a munkadarab és az alakos elektród közötti hézag 0,05—0,08 mm átmérőjű. Az elektród haladási munkasebessége percenként 0 08 és 2,00 mm között szabályozható. A 4 m5-es munkatartályon 10 atmoszféra nyomás alatt 170 l/min. elektrolid (N0NO3 oldat) halad át. A niunkatartályt egy 2 m2 íirtartalmú előkészítő tartályból töltik, sűrített levegővel egyelített tisztított és regenerált elektrolittel. 'A generátor teljesítménye (3X380/22/1 V.—50 Hz hálózatra kapcsolva) 180 kVA. Az egész berendezés elhelyezéséhez 8X9 m alakteriilet szükséges. A gép súlya 19 t, az egész berendezés súlya 27,7 t.
