Elektroerosionsbehandling av metaller

Elektroerosionsbehandling av metaller — olika elektrofysiska metoder för bearbetning av material (se Elektrofysisk och elektrokemisk dimensionell bearbetning av material).

De karakteristiska egenskaperna hos elektrisk urladdningsbearbetning är: förmågan att bearbeta material som är svåra eller helt obearbetade med en mekanisk metod, förmågan att producera produkter med komplex form, inklusive de som är otillgängliga för mekaniska bearbetningsmetoder. Tekniken för elektroerosionsbearbetning av metaller utvecklas intensivt och ersätter metoderna för mekanisk bearbetning med tryck och skärning.

Denna metod för metallbearbetning är baserad på huvudkonceptet för den termiska effekten av elektrisk impulsström, som kontinuerligt tillförs direkt till de lokala sektionerna av delen som behöver bearbetas för att ge den en viss form och storlek (elektrisk erosionsstorlek). eller förändringar i ytskiktets struktur och kvalitet (härdning eller beläggning).

I det här fallet är de viktigaste elektriska pulser (elektriska urladdningar), omvandlade i behandlingsområdet till värmepulser, som faktiskt utför arbetet med metallborttagning.

På grund av den elektriska erosionsprocessens impulsiva karaktär, även med en relativt låg medeleffekt hos generatorn, uppnås stora värden av momentan kraft och elektrisk energiurladdning, tillräckligt för att försvaga bindningarna av fasta partiklar, separera dem och evakuera dem från bearbetningsområdet.

Eftersom de elektriska urladdningarna, allt annat lika, sker i en sekvens som bestäms av en minsta förändring av avståndet mellan de samverkande ytorna på elektroderna (selektivitetstillstånd), visas formen på verktygets elektrod på arbetsstyckets elektrod .

Vid dimensionell behandling med elektrisk erosion är det nödvändigt att observera 3 grundläggande villkor:

• pulsströmförsörjning;
• användningen av en elektrisk gnista eller ljusbågeurladdningar, vilket ger selektiv och lokal verkan på ytan av det föremål som bearbetas;
• med respekt för processens kontinuitet.

Principen för driften av erosionsbehandlingen: 1 — tråd, 2 — elektrisk båge (erosion från elektrisk urladdning), 3 — strömkälla, 4 — detalj.

Elektrisk urladdning skapar en kortvarig och på ogaranichennom område i bearbetningsområdet är hög temperatur som når (10 — 11) 103° C

Termisk effekt av elektrisk urladdning på elektroderna kan representeras som ett resultat av den kombinerade effekten av ytvärme (värme som kommer från urladdningskanalen) och bulk (värme från Joule - Lenz) värme.

Under inverkan av de två källorna, från ytområdena som upptar en dominerande plats, bildas bad av smält metall vid katoden och anoden, och en del av metallen förångas.

Intensiteten av det användbara avlägsnandet av metall från en elektrod och den skadliga från den andra, arten av evakueringsmekanismen, den specifika energiförbrukningen och de initiala tekniska egenskaperna för mekanisk bearbetning med elektrisk urladdning beror på de termofysiska och elektriska parametrarna för bearbeta:

• värmeledningsförmåga;
• värmekapacitet;
• temperaturer och värme för fusion och förångning;
• specifik vikt och specifik elektrisk resistans hos elektrodmaterial;
• typen av miljö i vilken elektroderna är placerade och dess fysikalisk-mekaniska egenskaper;
• varaktighet;
• amplituder;
• arbetscykel och pulsfrekvens;
• gapet mellan elektroderna;
• villkor för evakuering av erosionsprodukter;
• några andra faktorer.

Den elektriska urladdningsmaskinen består av tre huvudelement:

• en högströmspulsgenerator som tillhandahåller kontinuerlig tillförsel av spänningspulser till elektroderna med en given frekvens och parametrar;
• anordningar för att upprätta och upprätthålla ett gap mellan elektroderna med ett sådant värde att urladdningarna kontinuerligt exciteras, omvandlas till termisk energi i bearbetningszonen, produkterna från metallborttagning och erosion avlägsnas (matningsregulator);
• den faktiska elektriska urladdningsbehandlingsmaskinen som innehåller nödvändiga anordningar för att installera och flytta elektroder, försörja behandlingsområdet med arbetsvätska, sug av gaser och ångor, automatisering, styrning, övervakning och skydd.

Kontrollpanel för elektrisk urladdningsmaskin

Typen av elektrisk urladdning (gnista, båge), parametrar för strömpulser, spänning och andra förhållanden bestämmer arten av mekanisk bearbetning med elektrisk urladdning, som är uppdelad enligt dessa egenskaper i fyra huvudtyper:

• elektrisk gnistbearbetning;
• bearbetning av elektriska impulser;
• anodisk mekanisk bearbetning;
• bearbetning av elektriska kontakter.

De gemensamma egenskaperna för alla typer av elektrisk urladdningsbearbetning är enheten i den fysiska mekanismen i processen, den praktiska frånvaron av kraftpåverkan på arbetsstycket, likheten mellan de kinematiska scheman för formning, möjligheten att automatisera bearbetningsprocessen och implementeringen av multistationsservice, gemensamma för de grundläggande systemen för automatisk matningskontroll, arbetsvätskematningssystem, etc.

EDM-härdning och beläggning utförs av elektriska generatorer i luft med en vibrerande härdningselektrod. På grund av den kortvariga exponeringen för höga temperaturer uppstår en slags värmebehandling, överföring och diffusion av härdningselektrodens legeringselement.

Tjockleken på det stelnade skiktet med karbid- eller grafitelektrod är 0,03 - 0,05 mm, ythårdheten är mycket högre än originalet, men dess värden fluktuerar, strukturen är inhomogen och ytrenheten är låg.

Elektrisk urladdningshärdning används för vissa typer av verktyg och maskindelar.