A Study of Electrochemical Machining of Ti-6Al-4V in NaNO3 solution

A tool-based hybrid laser-electrochemical micromachining process involves concurrent application of two process energies i.e. electrochemical and laser in the same machining zone by means of a hybrid tool which serves as an ECM tool as well as a multimode waveguide. It is a relatively novel process finding applications in defect-free machining of difficult-to-cut materials without affecting their microstructure. In order to understand the physical phenomena occurring during this process, in-situ observations are required. Therefore, in this work, a real time observation was carried out of a novel tool-based hybrid laser electrochemical micromachining process. A combination of high-speed imaging and Large Scale Particle Image Velocimetry (LSPIV) was used to visualize the tool-based hybrid laser-ECM process in real time. It also allowed to carry out experimental investigations on the by-products and bubble generation which have a direct effect on process performance in terms of accuracy and efficiency. The real-time on-machine observations are unique of its kind and they will facilitate the understanding of underlying mechanisms governing this hybrid laser-electrochemical micromachining process. This will ultimately help in improving the quality of parts manufactured. This research is also a step forward towards making these physics-based hybrid processes deterministic by employing high-speed imaging in a closed loop control.

show abstract

“…The parameters used for the PIV processing are reported in Table 1. Final window size 32 × 32 px 2 Windows overlap 75%…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Real-time on-machine observations close to interelectrode gap in a tool-based hybrid laser-electrochemical micromachining process

Saxena

Chen

Vetrano

et al. 2020

Sci Rep

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Експерименти, представлені в роботах [1][2][3][4][5], показали домінуючу залежність динаміки анодної поляризації від густини струму в імпульсі. Чим більша густина струму в імпульсі, тим до більшої величини і за менший час поляризується анод.…”

Section: The Furnace Operation Indices Before and After Powder Coal Iunclassified

Analytical research of the reduction processes in blast furnace at powder coal injection

Osypenko¹,

Plakhotnyi²,

Timchenko³

2018

Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical Sciences

View full text Add to dashboard Cite

Стаття присвячена проблемі створення окремих елементів наукових засад розвитку технології електрохімічної обробки сталей латунними дротяними електродами. Запропонована авторами схема експериментальної установки на основі імпульсно-гальваностатичного методу отримання поляризаційних характеристик дозволяє фізично моделювати окремі важливі сторони процесу електрохімічної обробки сталей латунними дротяними електродами. На основі комплексу експериментальних досліджень динаміки поляризації анода з вуглецевої сталі при використанні латунних електродів в водному розчині нейтральної солі NaCl виявлені закономірності та встановлено рівні вагомості впливу величини міжелектродного проміжку, амплітудного значення та густини поляризуючого імпульсного струму, часових параметрів джерела живлення на динаміку поляризації анода. Доведено, що за технологічних умов, близьких до електрохімічної розмірної обробки дротяним електродом, при суттєвій вагомості густини струму вона є не єдиним фактором, що визначає характер поляризації анода і, відповідно, швидкість і умови протікання електрохімічних процесів. Вагомими факторами є також амплітудне значення струму поляризації та геометрична величина міжелектродного проміжку. В рамках проведених експериментів не виявлено значимого впливу на амплітуду потенціалу поляризації часових параметрів джерела живлення. Отримані результати будуть корисними при дослідженнях процесу та проектуванні реально діючих технологій електрохімічної розмірної обробки дротяними латунними електродами. Розроблена і опробувана методика може бути поширена на дослідження інших пар електродів та технологічних режимів анодного розчинення струмопровідних матеріалів. Ключові слова: електрохімічна розмірна обробка, міжелектродний проміжок, дротяний електрод, поляризація електродів, струм поляризації, амплітудно-часові параметри джерела живлення, імпульсно-гальваностатичний метод. Осипенко В.И., Плахотный А.П., Тимченко А.В. Поляризация импульсным током анода из углеродистой стали при использовании латунного катода в водном растворе NaCl. Статья посвящена проблеме создания отдельных элементов научных основ развития технологии электрохимической обработки сталей латунными проволочными электродами. Предложенная авторами схема экспериментальной установки на основе импульсно-гальваностатического метода получения поляризационных характеристик позволяет физически моделировать отдельные важные стороны процесса электрохимической обработки сталей латунными проволочными электродами. На основе комплекса экспериментальных исследований динамики поляризации анода из углеродистой стали при использовании латунных 1

show abstract

“…However, the dissolution process of alloy materials is affected by elemental composition, electrochemical reaction valence, and material peeling action. Therefore, it is difficult to obtain the current efficiency of alloy materials by theoretical calculations, and it is usually measured by experimental techniques [11][12][13][14]. Several experimental measurement methods used to obtain the current efficiency of target alloy materials at different current densities have been reported in the literature.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A Study of Precision Current Efficiency Curve Measurement with a Casing-Type Anode

2021

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Electrochemical machining (ECM) is a non-traditional machining technology that is widely used in the manufacturing of key components in the aviation industry. The current efficiency is defined as the ratio of the observed amount of dissolved metal to the theoretical amount predicted from Faraday’s law. In ECM, the current efficiency curve relates the dissolution rate of the anode material and the current density. Accurate measurement of the current efficiency curve is the basis for anode shape prediction and cathode tool design. However, in conventional measurement methods, the phenomenon of edge stray corrosion introduces significant measurement errors. Improving the current efficiency is thus a challenging task for any electrophysical or electrochemical machining process. To improve the measurement accuracy, this paper proposes a current efficiency curve measurement with a casing-type anode. In the proposed measurement method, the anode is designed in two parts: the mandril and the casing. The edge stray corrosion effect is mainly concentrated on the casing, and only the current distribution on the mandril is considered in the calculation of current efficiency. The measurement simulations of the conventional and the proposed methods were carried out. The simulation results show that the casing-type method significantly improves the accuracy of current efficiency measurements, and the current efficiency curve of 304SS was obtained.

show abstract

A Study of Electrochemical Machining of Ti-6Al-4V in NaNO3 solution

Cited by 33 publications

References 22 publications

Real-time on-machine observations close to interelectrode gap in a tool-based hybrid laser-electrochemical micromachining process

Real-time on-machine observations close to interelectrode gap in a tool-based hybrid laser-electrochemical micromachining process

Analytical research of the reduction processes in blast furnace at powder coal injection

A Study of Precision Current Efficiency Curve Measurement with a Casing-Type Anode

Contact Info

Product

Resources

About