Echipament pentru prelucrare electrochimică asistată de ultrasunete

Invenţia se referă la un echipament pentru prelucrare electrochimică asistată de ultrasunete, care constă într-o cameră de contrapresiune, care se montează pe masa de lucru a unei maşini de prelucrare electrochimică. Echipamentul conform invenţiei are în componenţă o piesă de prelucrat, orientată şi fixată într-un locaş al unei pene, cu ajutorul unor bride şi al unor şuruburi cu cap înecat, a căror înălţime nu depăşeşte pe verticală nivelul suprafeţei frontale superioare a penei, ce este introdusă şi scoasă cu ajutorul unui mâner filetat, în şi din interiorul camerei de contrapresiune, prin ghidare pe nişte suprafeţe ale unei plăci de bază a camerei de contrapresiune, şi blocată prin împingere, cu ajutorul unei suprafeţe înclinate, care face contact cu o suprafaţă înclinată a plăcii de bază, atunci când se află în poziţia de prelucrare a piesei, pentru a preveni deplasarea piesei, pana fiind etanşată pentru a preveni scurgerea electrolitului din camera de contrapresiune, cu ajutorul unei garnituri montată într-un locaş cu profil dreptunghiular, un electrod-sculă, care execută o mişcare oscilatorie cu frecvenţă ultrasonică, prin care se realizează depasivizarea suprafeţei prelucrate a piesei, fiind asamblat la capătul unui lanț ultrasonic, ce cuprinde un concentrator ce are, pe suprafaţa exterioară, un strat izolator electric, pentru a preveni prelucrările electrochimice necontrolate, lanţul ultrasonic fiind introdus în camera de contrapresiune printr-un orificiu al acesteia, şi orientat şi fixat pe capul de lucru al maşinii de prelucrare electrochimică.

prelucrare; electrochimică; ultrasunete.

În domeniul tehnologiilor de prelucrare există o preocupare majoră și continuă la nivel mondial, în contextul Industriei 4.0, pentru ultra-miniaturizare și obținerea suprafețelor de complexitate ridicată crescândă (microprelucrări) și calitate ridicată a suprafeței prelucrate (rugozitate și integritate a stratului superficial), performanțe la care prelucrarea electrochimică excelează, iar asistarea cu ultrasunete îmbunătățește performanțele; în zona asiatică există un interes deosebit pentru procedee cu energii concentrate (electroeroziune, electrochimie, laser, ultrasunete etc.) destinate obținerii suprafețelor de tipul specificat anterior; prin urmare, există o piață externă, dar și internă în creștere în acest domeniu, ceea ce constituie un determinant pentru transferul tehnologic al unor tehnologii de acest tip care vizează aceste piețe, aflate într-un ritm susținut de dezvoltare, unde se pot găsi surse de finanțare corespunzătoare; menționăm că realizarea și utilizarea echipamentului conform invenției nu presupune investiții relativ mari, utilizând mașini de prelucrare electrochimică existente.

Echipamentul pentru prelucrare electrochimică asistată de ultrasunete, conform invenției prezintă următoarele avantaje:
– realizează depasivizarea stratului format pe suprafața prelucrată electrochimic fără instalații costisitoare de realizarea presiunilor înalte ale lichidului electrolitic ca în cazul mașinilor cunoscute de prelucrat electrochimic tridimensional;
– camerele de contrapresiune nu necesită măsuri speciale de creșterea rezistenței mecanice, efectul de creșterea presiunii produs de cavitația ultrasonică fiind unul local, numai în interstițiul de prelucrare;
– echipamentul de prelucrare electrochimică are o construcție compactă, ocupând un spațiu redus în incinta de fabricație;
– crește productivitatea prelucrării prin prelevarea suplimentară a materialului datorită efectului produs de cavitația ultrasonică, care asigură prelevarea vârfurilor microgeometriei suprafeței prelucrate care sunt supuse astfel unor solicitări la oboseală de forfecare; undele de șoc ultrasonice produse de cavitație sunt orientate paralel cu suprafața prelucrată în lungul interstițiului frontal de prelucrare;
– scade rugozitatea suprafeței prelucrate și implicit crește calitatea acesteia.
– nu afectează curgerea uniformă a lichidului electrolitic pe suprafața prelucrată la lustruirea electrochimică, pentru că depasivizarea stratului neutru de pe suprafața prelucrată și a reziduurilor din lichidul electrolitic se face intermitent după oprirea procesului de lustruire electrochimică.

În domeniul tehnologiilor de prelucrare există o preocupare majoră și continuă la nivel mondial, în contextul Industriei 4.0, pentru ultra-miniaturizare și obținerea suprafețelor de complexitate ridicată crescândă (microprelucrări) și calitate ridicată a suprafeței prelucrate (rugozitate și integritate a stratului superficial), performanțe la care prelucrarea electrochimică excelează, iar asistarea cu ultrasunete îmbunătățește performanțele; în zona asiatică există un interes deosebit pentru procedee cu energii concentrate (electroeroziune, electrochimie, laser, ultrasunete etc.) destinate obținerii suprafețelor de tipul specificat anterior; prin urmare, există o piață externă, dar și internă în creștere în acest domeniu, ceea ce constituie un determinant pentru transferul tehnologic al unor tehnologii de acest tip care vizează aceste piețe, aflate într-un ritm susținut de dezvoltare, unde se pot găsi surse de finanțare corespunzătoare; menționăm că realizarea și utilizarea echipamentului conform invenției nu presupune investiții relativ mari, utilizând mașini de prelucrare electrochimică existente.

Brevet acordat
Titlu: ECHIPAMENT PENTRU PRELUCRARE ELECTROCHIMICĂ ASISTATĂ DE ULTRASUNETE Data de prioritate: 2015-07-24
Număr Brevet: RO130676 (B1) 2021-05-28

Stadiul de dezvoltare este sub forma de prototip (TRL3) cu ajutorul căruia s-au făcut probe preliminare, care au demonstrat o creștere a stabilității procesului, productivității cu cel puțin 50% și reducerea rugozității cu până la 50% față de prelucrarea fără asistare cu ultrasunete.
Valorificarea tehnologiei obtinute printr-un contract de licenta acordata unui partener economic interesat, cu posibilitatea continuării unei colaborari pe baza de contract de cercetare, pentru creșterea nivelui TRL al tehnologiei de la nivelul din faza actuală de dezvoltare (TRL 3) la produs vandabil.

Serviciul Inovare și Transfer Tehnologic
Splaiul Independenței, nr.313, R408, București,Romania Tel: +4021 402 9584
Email: sitt@upb.ro, alexandru.marin@upb.ro