科学技术与应用

基于双电层模型的电化学线切割机结构设计与优化

汪 宇康

武汉商学院

DOI: https://doi.org/10.59429/kxjsyy.v2i6.12221

Keywords: 双电层模型；电化学线切割；结构优化；钝化控制；动态冲洗

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Abstract

电化学线切割（ECWM）技术通过融合电化学溶解与机械加工优势，解决了难加工材料与蜂窝结构的低损 伤精密切割难题。本文基于双电层动力学模型（Butler-Volmer 方程），揭示电极极化行为对工作间隙内材料去除机 制的影响规律，提出一种新型电化学线切割机优化设计方法。通过建立间隙宽度控制方程，结合电解液电导率实验 （NaCl 溶液 16.5% 浓度、35℃ 时 κ=25.2 mS/cm）与冲洗系统伯努利动力学分析，确定轴向双喷嘴结构可实现 6–8 m/ s 的优化流速，有效排出蚀除产物。实验表明：该结构在 St35 钢切割中实现特定去除量 3.86 mm³/(min·A)，表面粗糙 度达 Ra 0.05，较传统电化学加工效率提升 5 倍。研究为高精度电化学加工装备开发提供理论支撑与技术路径。

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References

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