การตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมีคือการใช้หลักการละลายโลหะด้วยไฟฟ้าเคมีในอิเล็กโทรไลต์เฉพาะเพื่อขึ้นรูปชิ้นงาน เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นแล้ว วิธีนี้มีประสิทธิภาพในการตัดเฉือนสูง มีความแม่นยำในการขึ้นรูปสูง มีวัสดุที่ใช้ได้หลากหลาย ไม่ทำให้เครื่องมือตัดเฉือนสึกหรอ และไม่มีแรงกดดันต่อชิ้นงาน
ชิ้นงานโลหะผสมไททาเนียมที่ผลิตขึ้นจากการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมีไม่เพียงแต่ใช้ในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ เช่น ใบมีดแบบบูรณาการเท่านั้น แต่ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในชิ้นส่วนรับน้ำหนักหลัก เช่น เฟรมรับน้ำหนัก กล่องปีก คานล้อลงจอด และตัวเรือนเครื่องยนต์เครื่องบินอีกด้วย
ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือนโลหะผสมไททาเนียมด้วยไฟฟ้าเคมีในอิเล็กโทรไลต์ ฟิล์มพาสซีฟที่เกิดขึ้นเองจะขัดขวางความราบรื่นของการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมี เมื่อไททาเนียมสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ ฟิล์มพาสซีฟใหม่จะก่อตัวขึ้นในโลหะต่อไป ซึ่งจะขัดขวางการละลายของขั้วบวก
ดังนั้น แรงดันไฟฟ้า U ที่ใช้ในการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมีจะต้องสามารถทะลุฟิล์มพาสซีฟได้อย่างเสถียร นั่นก็คือ เพื่อสร้างศักย์เกินบนพื้นผิวของขั้วบวกโลหะสำหรับการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมี
สำหรับโลหะผสมไททาเนียม การตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมีนั้นจะสร้างหลุมโดยการระเบิดของฟิล์มแบบพาสซีฟในพื้นที่ จากนั้นจึงซ้อนหลุมจนกระทั่งพื้นผิวถูกเปิดออก พื้นผิวจะละลายและสลับไปมาระหว่างหลุมและการทำให้เฉื่อยบนพื้นผิวอย่างต่อเนื่อง หลุมของโลหะผสมไททาเนียมไม่เพียงแต่ส่งผลต่อความเรียบของการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมีเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้นด้วย และเป็นปัจจัยสำคัญในการตัดเฉือนไททาเนียมและโลหะผสมไททาเนียมด้วยไฟฟ้าเคมี การตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมีโดยใช้ก๊าซผสมเป็นกระบวนการผสมก๊าซภายใต้ความกดดันบางอย่างกับอิเล็กโทรไลต์ในสัดส่วนบางอย่าง เพื่อให้อิเล็กโทรไลต์มีก๊าซจำนวนมาก ก่อตัวเป็นส่วนผสมสองเฟสของก๊าซและของเหลว จากนั้นจึงป้อนเข้าไปในพื้นที่การตัดเฉือนสำหรับการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมี การใช้การตัดเฉือนด้วยก๊าซผสมสามารถปรับปรุงความสม่ำเสมอของการกระจายอิเล็กโทรไลต์ในช่องว่างของอิเล็กโทรดได้อย่างมาก ช่วยปรับปรุงสภาพการไหลของอิเล็กโทรไลต์ได้อย่างมาก และปรับปรุงการกัดกร่อนของหลุมของโลหะผสมไททาเนียมในการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมี อย่างไรก็ตาม การตัดเฉือนด้วยไฟฟ้ายังมีปัญหา เช่น การผลิตแคโทด การจับคู่และการคัดกรองพารามิเตอร์การตัดเฉือน และการออกแบบอุปกรณ์ผสมก๊าซและของเหลว และผลกระทบของวิธีนี้ต้องได้รับการพิจารณาอย่างครอบคลุม
บทสรุป
ในกระบวนการตัดเฉือนโลหะผสมไททาเนียมด้วยไฟฟ้าเคมี ความยากลำบากหลักอยู่ที่การเอาชนะลักษณะเฉพาะของการเกิดปฏิกิริยาเฉื่อยที่ง่ายบนพื้นผิวของโลหะผสมไททาเนียมเพื่อให้ได้การละลายแบบอะโนดิกความเร็วสูงที่จำเป็นสำหรับการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมี โดยการเติมไอออนที่มีผลกระตุ้นชั้นการเกิดปฏิกิริยาเฉื่อย ความยากลำบากนี้สามารถเอาชนะได้อย่างมีประสิทธิภาพและลดแรงดันไฟฟ้ากระตุ้นของชั้นการเกิดปฏิกิริยาเฉื่อย อย่างไรก็ตาม การเติมไอออนที่กระตุ้นยังสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบหลุมบนพื้นผิวที่ไม่ได้ตัดเฉือนของโลหะผสมไททาเนียมได้ ขณะเดียวกันก็ลดคุณภาพพื้นผิวของทั้งพื้นผิวที่ผ่านการตัดเฉือนและไม่ได้ตัดเฉือน นักวิจัยได้พยายามลดผลกระทบของการกัดกร่อนแบบหลุมต่อคุณภาพพื้นผิวบนพื้นผิวที่ไม่ได้ตัดเฉือนด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การป้องกันด้วยขั้วบวก อิเล็กโทรไลต์ผสม และการตัดเฉือนด้วยก๊าซผสม และได้ผลลัพธ์ที่ดี
การวิจัยในอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่ทิศทางต่อไปนี้เป็นหลัก: การวิจัยเทคโนโลยีการประมวลผลขั้นสูง รวมถึงการศึกษาอิเล็กโทรไลต์ที่มีไอออนต่างๆ การศึกษาอิเล็กโทรไลต์ในสารละลายที่ไม่ใช่น้ำ การสำรวจขนาดและวิธีการใช้งานกระแสไฟฟ้าทำงานที่เหมาะสมยิ่งขึ้น เป็นต้น การวิจัยเกี่ยวกับเครื่องมือ รวมถึงอุปกรณ์จับยึดแคโทด อุปกรณ์พื้นผิวที่ไม่ประมวลผลและวิธีการป้องกัน วิธีการและอุปกรณ์การประมวลผลแคโทด เป็นต้น การศึกษาสถานะเสถียรและกลไกการกำจัดเสถียรของฟิล์มพาสซีฟไททาเนียมและโลหะผสมไททาเนียมภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าในสารละลายและเงื่อนไขการประมวลผลที่แตกต่างกัน
