Определение зависимостей технологических характеристик электрохимического травления заготовки от плотности тока, страница 2

          3. Получите у учебного мастера образец для электрохимического травления.

          4. Измерьте толщину b образца, установите его в емкость с электролитом и проведите обработку в течение 10 минут при заданном преподавателем значении силы тока I и установившемся значении напряжения U. Измерьте толщину образца после травления. Результаты измерений занесите в табл. 1.28.

Таблица 1.28

Результаты эксперимента

Номер эксперимента

1

2

3

Номер измерения

t, мин

I, А

U, В

b, м

Номер измерения

t, мин

I

U, В

b, м

Номер измерения

t, мин

I, А

U, В

b, м

1

0

1

0

1

0

2

2

2

          5. Повторите дважды на этом же образце перечисленные в п. 4 действия, изменяя каждый раз значение силы тока I.

          6. Вычислите значения плотности тока в каждом эксперименте по формуле , А/м2; результаты расчетов занесите в табл.  1.29.

Таблица 1.29

Результаты расчетов

Номер

эксперимента

ri,

А/м2

Db,

м

mф,

кг

kh

JР,

м/с

Пm,

кг/с

wm,

Дж/кг

          7. Рассчитайте и занесите в табл. 1.29 значения коэффициентов выхода по току для каждого эксперимента. Для этого:

          – вычислите толщину Db стравленного за 10 минут обработки слоя материала по каждому эксперименту, используя формулу Db = b2b1, в которой индексы 1 и 2 обозначают номера измерений;

          – рассчитайте массу mф стравленного слоя по формуле mф rm×S×Db, кг;

          – используя формулу (1.46) и данные табл. 1.30, определите значения анодного выхода по току kh.

Таблица 1.30

Плотность и электрохимические эквиваленты некоторых сплавов

п/п

Материал

rm,

кг/м3

kэх,

кг/Кл

1

2Х13

7750

2,58×10-7

2

5ХНМ

7800

2,86×10-7

3

ВК8

14350

3,10×10-7

4

Т15К6

11000

2,75×10-7

5

Т5К10

12200

3,05×10-7

6

30ХГСА

7850

2,88×10-7

7

38ХНМЮА

7710

2,83×10-7

8

Д1

2800

0,93×10-7

9

ВТ16

4680

1,79×10-7

10

ВТ22

4500

1,72×10-7

11

ЭИ-893

8800

2,64×10-7

Примечание. В экспериментах используются образцы из стали 20, имеющей kэх = 2,69×10-7 кг/Кл., rm = 7800 кг/м3.

          8. Рассчитайте производительность по массе Пm, кг/с, и удельную энергоемкость процесса обработки wm, Дж/кг, при различных значениях плотности тока. Результаты расчетов занесите в табл. 1.29.

          9. Постройте графики экспериментальных зависимостей анодного выхода по току, скорости анодного растворения и удельной энергоемкости процесса от плотности тока: kh = f1(ri), JР = f2(ri), wm = f3(ri) и нанесите на них примерные кривые соответствующих теоретических зависимостей (при консультации преподавателя). Охарактеризуйте степень совпадения полученных результатов с теоретическими зависимостями травления заготовок.

          11. Получите у преподавателя индивидуальное задание по определению основного времени на электрохимическое травление поверхности конкретной формы (табл. 1.31) и выполните следующие действия:

          – рассчитайте площадь S поверхности, подлежащей обработке;

          – пользуясь данными, приведенными в табл. 1.30, определите необходимую плотность тока по формуле , А/м2;

          – определите силу тока I, обеспечивающую скорость анодного растворения Jр = 10-6 м/c, по формуле , приняв анодный выход по току kh = 1;

          – рассчитайте время t0 электрохимической обработки заготовки.

Содержание отчета

          1. Условия проведения эксперимента: материал и размеры заготовки, состав и концентрация электролита, измерительные приборы и инструменты.

          2. Таблица результатов эксперимента (по форме табл. 1.28).

Расчеты, перечисленные в п.п. 6–10 раздела «Содержание и последовательность выполнения работы», и таблица результатов (по форме табл. 1.29).

          4. Графики зависимостей: kh = f1(ri), JР = f2(ri), wm = f3(ri).

          5. Выводы.

          6. Номер, формулировка, исходные данные индивидуального задания (табл. 1.31) и чертеж детали.

Содержание индивидуального задания: «Определить силу тока, необходимую для травления заготовки и рассчитать основное время обработки».

          7. Расчеты силы тока I, обеспечивающей Jр = 10-6 м/c, и времени обработки t0.

Таблица 1.31

Индивидуальные задания

№ пп

Операционный

эскиз

№ пп

Операционный

эскиз

№ пп

Операционный

эскиз

1

Материал: 30ХГСА

5

Материал: 2Х13

9

Материал: Ст 45

2

Материал: Ст 40Х

6

Материал: Т5К10

10

Материал: ВТ16

3

Материал: 5ХНМА

7

Материал: Т15К6

11

Материал: 38ХМЮА

4

Материал: ВК8

8

Материал: Ст 40ХН

12

Материал: Д1