Through-mask electrochemical machining of a large-area hole array in a serpentine flow channel

Li, Hansong; Wang, Guoqian; Qu, Ningsong; Zhu, Daiyin

doi:10.1007/s00170-016-9150-y

Cited by 15 publications

(6 citation statements)

References 18 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Increasing electrolyte flow rate is beneficial to improve the uniformity of current density on the machined surface of the cooling hole. According to the mathematical model of electrochemical machining established in Section 2.1, it can be seen that when the voltage between the electrode and the workpiece increases, the current density increases, the electrolyte flow at the inlet of the electrode increases, the removal rate of electrolysis products, electrolysis heat and bubbles between the electrode and the workpiece in unit time increases, the electrolyte renewal rate increases and the current density increases [38,39]. Therefore, the analysis in this section is correct and is consistent with the mathematical model established in Section 2.1.…”

Section: Process Parameter Analysismentioning

confidence: 99%

Simulation Analysis and Process Evaluation of Cooling Hole Forming Precision in Mask Assisted Electrochemical Machining Based on GH4169

Dai

2022

Materials

View full text Add to dashboard Cite

Good heat dissipation performance of aero-engine an effectively improve the service performance and service life of aero-engine. Therefore, this paper studies the machining method of cooling holes of high-temperature existent material GH 4169 for aero-engine innovatively puts forward the mask electrochemical machining method of cooling holes and explores the entrance morphology and taper formation law of the hole structure of high-temperature resistant material GH 4169. The mathematical model of anode dissolution of cooling holes in ECM is established, and the influence of voltage and electrolyte flow rate on cooling holes in ECM is analyzed. Compared with the mask-less electrochemical machining, the inlet radius of cooling holes in mask electrochemical machining is reduced by about 16.0% and the taper is reduced by 52.8% under the same machining parameters, which indicates that the electrochemical machining efficiency of mask is higher and the machining accuracy is better. Experiments show that the diameter of the mask structure improves the accuracy of the inlet profile of the cooling hole in the ECM. The diameter of the mask increases from 2 mm to 2.8 mm, and the inlet radius of the cooling hole increased from 1.257 mm to 1.451 mm When the diameter of the mask is 2.2 mm, the taper of the cooling hole decreased by 53.4%. The improvement effect is best, and the thickness of the mask has little influence on the forming accuracy of the cooling hole.

show abstract

Section: Process Parameter Analysismentioning

confidence: 99%

Simulation Analysis and Process Evaluation of Cooling Hole Forming Precision in Mask Assisted Electrochemical Machining Based on GH4169

Dai

2022

Materials

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Обнаруженные в настоящей работе особенности высокоскоростного анодного растворения титана и его сплавов могут оказаться принципиально важными как для теоретических основ ЭХРО [13], в частности импульсной (cм. [14][15][16][17][18]), так и в первую очередь ЭХРО деталей из титана и его сплавов [11,[19][20][21][22][23]…”

Section: особенности скоростей растворения титановых сплавовunclassified

Untitled

2022

EOM

View full text Add to dashboard Cite

Экспериментальное исследование анодного растворения титана и его сплавов в широком интервале плотностей тока, в том числе импульсного (до 100 А/см 2 ), при контроле гидродинамических условий и температуры поверхности в нитратных и хлоридных растворах показало, что процесс осуществляется посредством электрохимического образования анодной оксидной пленки (АОП), которая растворяется химически. Структура АОП -бислойная (две барьерные пленки: на границе с металлом и раствором). Ее модель -PDM-III (Point Defect Model). При определенных условиях возможно достижение стационарного состояния, при котором скорость роста пленки компенсируется скоростью ее химического растворения (при импульсной обработке). В этом случае имеет место 100% выход по току в расчете на ионизацию титана в степени окисления, равной 4. В условиях описываемых экспериментов при обработке постоянным током скорость электрохимического образования АОП превышает скорость ее химического растворения, что приводит к снижению выхода по току, который не превышает 75%. Вследствие температурной зависимости электросопротивления барьерной пленки на границе с раствором, определяющей ее толщину, выход по току растет при увеличении скорости потока электролита. При достижении термокинетической неустойчивости (ТКН) (тепловой взрыв, обусловленный наличием положительной обратной связи: скорость электрохимической реакции-поверхностная температура-скорость электрохимической реакции) АОП происходит взаимодействие компонентов электролита с поверхностью, свободной от пленки, следствием чего является «аномальное» анодное растворение с выходом по току, превышающим 100%. Независимо от природы электролита условия ТКН достигаются при ~ 1 А/cм 2 . Показано, что в нитратных растворах при определенных параметрах импульсной обработки (скважность 2, dc = 50%) скорость растворения, а при электрохимической размерной обработке скорость подачи катода-инструмента, может превышать скорость обработки постоянным током той же плотности более чем в 2 раза.Ключевые слова: титан и его сплавы, электрохимическая размерная обработка, термокинетическая неустойчивость, анодная оксидная пленка, структура анодной оксидной пленки, высокоскоростное анодное растворение

show abstract

“…5,58,59,80,91,112,113,127,128,146 Non-noble metals encompass hafnium, 91 molybdenum 5 and zirconium. 91 In addition, iron-nickel, 33,147 nickel 91 and titanium alloys, 62,145,[148][149][150] as well as a range of austenitic and martensitic stainless steels 5,6,43,44,58,59,108,[112][113][114]129,137,[142][143][144][151][152][153][154][155] are machinable. The frequent application of saline electrolytes is based on their non-toxicity, low cost, and long-term stability.…”

Section: Metals and Electrolytesmentioning

confidence: 99%

“…The parallel nature of TMEMM is key in creating thousands of pits simultaneously. These pits subsequently form microlens arrays, 136 reduce the friction in bearing systems, [127][128][129][142][143][144][145]150,155,218 or enhance the biocompatibility of medical implants 57,149,179 (Figure 11b).…”

Section: Technical Applicationsmentioning

confidence: 99%

Review—Through-Mask Electrochemical Micromachining

Baldhoff

Nock

Marshall

2018

J. Electrochem. Soc.

View full text Add to dashboard Cite

Through-mask electrochemical micromachining (TMEMM) is a versatile microfabrication technique, which combines anodic metalshaping and -finishing steps in a single operation for the purpose of microstructuring a wide range of electrically conductive materials. It has been extensively utilized for the manufacture of precision-engineered components in microsystems, such as microlenses, microprobes, microactuators, microchannels and microvalves. This is because TMEMM is able to mass-produce parts; it is applicable to difficult-to-etch materials and operable under polishing conditions. This review provides an in-depth summary of the current state of TMEMM and presents key concepts relevant to its application. To this end, the interplay between the current distribution, mass-transfer effects and surface-film formation is discussed, and its effect on the machining rate, shape profile and surface finish is highlighted. Also, past incarnations of TMEMM are reviewed in terms of their masking method, substrate material, electrolyte composition and technical application. Techno-economic aspects of TMEMM are debated in relation to potential rival techniques, taking microreactor fabrication as an example for a novel area of application. This is followed by an overview of process variations and recent developments.

show abstract

Through-mask electrochemical machining of a large-area hole array in a serpentine flow channel

Cited by 15 publications

References 18 publications

Simulation Analysis and Process Evaluation of Cooling Hole Forming Precision in Mask Assisted Electrochemical Machining Based on GH4169

Simulation Analysis and Process Evaluation of Cooling Hole Forming Precision in Mask Assisted Electrochemical Machining Based on GH4169

Untitled

Review—Through-Mask Electrochemical Micromachining

Contact Info

Product

Resources

About