펄스 전기화학 가공은 독특한 AM 포스트를 제공합니다

2023년 9월 28일

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다음 확장 뉴스 특집에서 Voxel Innovations Inc의 기술 마케팅 및 영업 관리자인 Kirk Gino Abolafia는 금속 적층 제조 부품의 후처리에서 펄스 전기화학 가공(PECM)의 사용에 대해 논의합니다.

적층 제조 기술의 기하급수적인 성장은 때때로 운영 통합/복잡한 어셈블리 제거와 관련된 제조 비용을 절감할 뿐만 아니라 기존 절삭 가공에 비해 재료 낭비를 줄이는 등 제조업체에 고유한 이점을 제공했습니다. 또한, 금속 AM의 출현으로 일부 중요 구성 요소를 포함하여 광범위한 금속 부품의 신속한 프로토타이핑과 보다 빠른 설계 반복이 가능해졌습니다. 그러나 AM 수요 증가로 부품 물량이 늘어나면서 기술의 사소한 한계도 더욱 심화되고 있다.

예를 들어, 중요한 응용 분야(고온 플럭스 또는 극심한 응력이 있는 환경) 내에서 부품의 설계 및 재료 요구 사항을 모두 고려할 때 AM만으로는 특정 공차 및 기능을 달성하지 못할 수 있습니다.

이러한 AM 부품에 대한 대량 수요로 인해 기업은 때로는 품질을 희생하더라도 제조 비용을 절감할 수 있는 혁신적인 방법을 찾도록 장려됩니다. 비용을 낮추기 위해 적층 제조업체는 더 빠른 레이저 스캔 전략, 더 큰 분말, 더 두꺼운 레이어 라인 등을 사용하여 생산 능력을 향상시키기 위해 표면 마감, 해상도 및 형상 크기를 희생하고 있습니다. 궁극적으로 이로 인해 AM 산업에서는 금속 부품에 대한 저렴하고 반복 가능한 후처리 방법이 필요하게 되었습니다.

금속 AM 회사는 대량 생산 비용을 줄이면서 더 높은 해상도와 표면 품질을 얻을 수 있는 2차 가공/후처리 작업을 찾고 있습니다.

이 확장된 뉴스 특집에서는 PECM(펄스 전기화학 가공)이라는 고유한 재료 제거 공정, 즉 금속 AM 부품의 표면 마무리, 작은 형상 및 높은 반복성을 가능하게 하는 공정에 대해 논의합니다. 여기에서는 프로세스가 어떻게 작동하는지 논의하고 PECM이 대량 금속 AM 부품의 2차 가공 프로세스와 후처리 작업으로 어떻게 작동하는지 설명합니다.

즉, PECM은 대용량 금속 부품의 초정밀 표면과 고유한 형상을 가공할 수 있는 비접촉, 비열 재료 제거 프로세스이며, 금속 AM의 2차 가공 또는 후처리 작업으로 작동할 수도 있습니다. 부속.

PECM은 마찰이나 열을 활용하는 대신 전기화학을 사용하여 공작물 재료를 원하는 모양으로 용해합니다. 대전된 전해액은 공구(음극)와 작업물(양극) 사이의 미세한 간격 내에서 플러시되어 작업물 재료가 음극에 근접한 정도에 비례하는 속도로 용해됩니다.

이 프로세스는 다음 네 가지 주요 용어를 학습하면 가장 잘 이해됩니다.

PECM은 공구 마모가 크게 감소하여 높은 반복성이 가능합니다. 그 과정에서 열이나 접촉이 없습니다. 또한 PECM은 재료 경도가 아닌 특정 부품의 전도성에만 관심이 있기 때문에 인코넬과 같은 견고한 합금을 구리나 알루미늄과 비슷한 속도로 가공할 수 있습니다.

이 공정은 주로 인코넬 열교환기, 니티놀 뼈 고정 장치, 몰리브덴 X선 부품, 터빈 블레이드 등 중요한 항공우주 및 의료 기기 부품을 가공하는 데 사용됩니다.

그러나 PECM의 또 다른 중요한 응용 분야는 적층 제조 부품의 후처리입니다.

대부분의 응용 분야에서 적층 제조로 생성된 평균 벽 두께, 해상도 및 표면 품질은 부품의 맞춤, 형태 또는 기능에 큰 영향을 미치지 않습니다. 그러나 피로 저항성, 표면 품질 및 공차가 증가된 부품이 필요한 중요한 환경에서는 AM만으로는 AM 기계에서 직접 이상적인 부품을 생산할 수 없습니다. 따라서 이러한 기능을 개선하기 위해 AM은 일반적으로 중요한 응용 분야에 대한 보조 가공 공정이 필요합니다.