提高网络微结构矩阵复合材料的表面质量,使用EDM后的电化学削
Yizhou Hu1, Leheng Zhang1, Sirui Gong1
1School of Mechatronics Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 31, 2025
概括
电化学加工 (ECM) 在电放电加工 (EDM) 后改善矩阵复合材料的表面质量. 优化的ECM显著降低了表面粗度,使其适用于航空航天应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 网络微结构矩阵复合材料 (NMTMCs) 为航空航天提供了高性能,但由于异质性,在微加工方面存在挑战.
- 在NMTMC上获得高质量的表面对于其应用至关重要,但传统方法面临局限性.
研究的目的:
- 评估电化学加工 (ECM) 作为一种后加工技术,用于提高以前通过电放电加工 (EDM) 加工的NMTMC的表面质量.
- 调查电解质度,加工电压和脉冲频率在NMTMCs的ECM期间对表面粗度的影响.
主要方法:
- 在表面粗上对ECM参数 (电解质度,电压,脉冲频率) 的系统检查.
- 使用NaCl和NaNO3电解质进行电化学测量,以评估腐蚀行为.
- 将优化的ECM应用于EDM准备的NMTMC表面.
主要成果:
- 独立ECM导致严重的选择性腐蚀,原因是TiBw增强件和Ti-6Al-4V矩阵之间的溶解速率不匹配.
- 优化的ECM (10%NaCl,4.5V,200kHz) 有效地将表面粗度 (Sa) 从0.90μm降至0.45μm.
- 对EDM表面的ECM后处理导致了突起的减轻和更均的表面形态.
结论:
- 由于严重的选择性腐蚀,直接ECM不适合完成NMTMC.
- ECM是一种可行且有效的EDM后加工策略,用于提高NMTMC的表面质量.
- 优化的ECM工艺使NMTMC的高质量微加工能够满足苛刻的应用.
