Metallien sähköeroosiokäsittely

Metallien sähköeroosiokäsittely - erilaisia ​​sähköfysikaalisia menetelmiä materiaalien käsittelyyn (katso Materiaalien sähköfyysinen ja sähkökemiallinen mittaprosessointi).

Sähköpurkauskoneistuksen tunnusomaisia ​​piirteitä ovat: kyky käsitellä materiaaleja, jotka ovat vaikeita tai täysin käsittelemättömiä mekaanisella menetelmällä, kyky tuottaa monimutkaisia ​​​​muotoisia tuotteita, myös sellaisia, joihin mekaaniset työstömenetelmät eivät pääse käsiksi. Metallien sähköeroosiokäsittelyn tekniikka kehittyy intensiivisesti ja korvaa mekaanisen käsittelyn menetelmät paineella ja leikkauksella.

Tämä metallinkäsittelymenetelmä perustuu sähköisen impulssivirran lämpövaikutuksen pääkonseptiin, jota syötetään jatkuvasti suoraan sen osan paikallisiin osiin, jotka on käsiteltävä, jotta sille saadaan tietty muoto ja koko (sähköeroosiokoko). pintakerroksen rakenteen ja laadun muutokset (kovettuminen tai pinnoitus).

Tässä tapauksessa tärkeimmät ovat sähköpulsseja (sähköpurkauksia), jotka muunnetaan käsittelyalueella lämpöpulsseiksi, jotka itse asiassa suorittavat metallinpoistotyön.

Sähköeroosioprosessin impulsiivisuudesta johtuen jopa suhteellisen alhaisella generaattorin keskimääräisellä teholla saavutetaan suuret hetkellisen tehon ja sähköenergian purkaukset, jotka riittävät heikentämään kiinteiden hiukkasten sidoksia, erottamaan ne ja evakuoimaan ne käsittelyalueelta.

Koska sähköpurkaukset muiden asioiden ollessa samat tapahtuvat järjestyksessä, jonka määrää elektrodien vuorovaikutteisten pintojen välinen vähimmäisetäisyys (selektiivisyysehto), työkalun elektrodin muoto näkyy työkappaleen elektrodilla. .

Sähköeroosiolla tapahtuvan mittakäsittelyn tapauksessa on noudatettava kolmea perusehtoa:

• pulssi virtalähde;
• sähkökipinän tai kaaripurkausten käyttö, joka tarjoaa valikoivan ja paikallisen vaikutuksen käsiteltävän kohteen pintaan;
• prosessin jatkuvuutta kunnioittaen.

Eroosiokäsittelyn toimintaperiaate: 1 — lanka, 2 — sähkökaari (eroosio sähköpurkauksesta), 3 — virtalähde, 4 — yksityiskohta.

Sähköpurkaus luo lyhytaikaisen ja ogaranichennom-alueen käsittelyalueella on korkea lämpötila saavuttaen (10–11) 103 ° C

Sähköpurkauksen lämpövaikutus elektrodeihin voidaan esittää pintalämmön (purkauskanavasta tuleva lämpö) ja bulkkilämmön (joule-Lenzin lämpö) yhteisvaikutuksena.

Kahden lähteen vaikutuksen alaisena pinta-alalla vallitseva paikka, katodille ja anodille muodostuu sulan metallin kylpyjä, ja osa metallista haihtuu.

Metallin hyödyllisen poiston intensiteetti yhdeltä elektrodilta ja haitallisen toiselta, evakuointimekanismin luonne, ominaisenergiankulutus ja sähköpurkauksella tapahtuvan mekaanisen käsittelyn alkuperäiset tekniset ominaisuudet riippuvat elektrodin lämpöfysikaalisista ja sähköisistä parametreista. käsitellä asiaa:

• lämmönjohtokyky;
• lämpökapasiteetti;
• sulamis- ja höyrystymislämpötilat ja -lämmöt;
• elektrodimateriaalien ominaispaino ja sähköinen ominaisvastus;
• ympäristön tyyppi, jossa elektrodit sijaitsevat, ja sen fysikaalis-mekaaniset ominaisuudet;
• kesto;
• amplitudit;
• käyttömäärä ja pulssitaajuus;
• elektrodien välinen rako;
• olosuhteet eroosiotuotteiden evakuoimiseksi;
• joitain muita tekijöitä.

Sähköpurkauskone koostuu kolmesta pääelementistä:

• suurvirtapulssigeneraattori, joka tarjoaa jatkuvan jännitepulssien syöttämisen elektrodeihin tietyllä taajuudella ja parametreilla;
• laitteet elektrodien välisen raon muodostamiseksi ja ylläpitämiseksi, jonka arvo on sellainen, että purkaukset viritetään jatkuvasti, muunnetaan lämpöenergiaksi prosessointivyöhykkeellä, poistetaan metallinpoisto- ja eroosiotuotteet (syöttösäädin);
• varsinainen sähköpurkauskäsittelykone, joka sisältää tarvittavat laitteet elektrodien asennukseen ja siirtämiseen, käsittelyalueen toimittamiseen työnesteellä, kaasujen ja höyryjen imuamiseen, automaatioon, ohjaukseen, valvontaan ja suojaukseen.

Sähköpurkauskoneen ohjauspaneeli

Sähköpurkauksen tyyppi (kipinä, kaari), virtapulssien parametrit, jännite ja muut olosuhteet määräävät mekaanisen koneistuksen luonteen sähköpurkauksella, joka on jaettu näiden ominaisuuksien mukaan neljään päätyyppiin:

• sähköinen kipinä työstö;
• sähköisten impulssien käsittely;
• anodinen mekaaninen käsittely;
• sähköisten koskettimien käsittely.

Kaikentyyppisten sähköpurkaustyöstöjen yhteisiä piirteitä ovat prosessin fyysisen mekanismin yhtenäisyys, voiman vaikutuksen puuttuminen työkappaleeseen, muotoilun kinemaattisten kaavioiden samankaltaisuus, mahdollisuus automatisoida koneistusprosessi ja toteutus. moniasemapalvelusta, automaattisen syöttöohjauksen perusjärjestelmien yhteisyydestä, käyttönesteen syöttöjärjestelmistä jne.

EDM-karkaisu ja pinnoitus suoritetaan sähkögeneraattoreilla ilmassa tärisevällä karkaisuelektrodilla. Lyhytaikaisen korkeille lämpötiloille altistumisesta johtuen tapahtuu eräänlainen lämpökäsittely, kovettumiselektrodin seosaineiden siirto ja diffuusio.

Kiinteytyneen kerroksen paksuus karbidi- tai grafiittielektrodilla on 0,03 - 0,05 mm, pinnan kovuus on paljon alkuperäistä korkeampi, mutta sen arvot vaihtelevat, rakenne on epähomogeeninen ja pinnan puhtaus on alhainen.

Sähköpurkauskarkaisua käytetään tietyntyyppisissä työkaluissa ja koneenosissa.