Elektroerosionsbehandling af metaller

Elektroerosionsbehandling af metaller — forskellige elektrofysiske metoder til forarbejdning af materialer (se Elektrofysisk og elektrokemisk dimensionel bearbejdning af materialer).

De karakteristiske træk ved elektrisk udladningsbearbejdning er: evnen til at behandle materialer, der er vanskelige eller fuldstændig ubearbejdede ved en mekanisk metode, evnen til at producere produkter af kompleks form, herunder dem, der er utilgængelige for mekaniske behandlingsmetoder. Teknologien til elektroerosionsbearbejdning af metaller udvikler sig intensivt og erstatter metoderne til mekanisk bearbejdning med tryk og skæring.

Denne metode til metalbearbejdning er baseret på hovedkonceptet om den termiske effekt af elektrisk impulsstrøm, der kontinuerligt leveres direkte til de lokale sektioner af den del, der skal behandles for at give den en vis form og størrelse (elektrisk erosionsstørrelse). eller ændringer i overfladelagets struktur og kvalitet (hærdning eller belægning).

I dette tilfælde er de vigtigste elektriske impulser (elektriske udladninger), omdannet i behandlingsområdet til varmeimpulser, som faktisk udfører arbejdet med metalfjernelse.

På grund af den impulsive karakter af den elektriske erosionsprocessen, selv med en relativt lav gennemsnitlig effekt af generatoren, opnås store værdier af øjeblikkelig kraft og elektrisk energiudladninger, tilstrækkelige til at svække bindingerne af faste partikler, adskille dem og evakuere dem fra forarbejdningsområdet.

Da de elektriske udladninger alt andet lige sker i en sekvens bestemt af en minimumsændring i afstanden mellem elektrodernes interagerende overflader (selektivitetstilstand), vises formen af ​​værktøjets elektrode på emnets elektrode .

I tilfælde af dimensionsbehandling med elektrisk erosion er det nødvendigt at overholde 3 grundlæggende betingelser:

• puls strømforsyning;
• brugen af ​​en elektrisk gnist eller lysbueudladninger, der giver selektiv og lokal handling på overfladen af ​​den genstand, der behandles;
• respektere processens kontinuitet.

Princippet om drift af erosionsbehandlingen: 1 — ledning, 2 — elektrisk lysbue (erosion fra elektrisk udladning), 3 — strømkilde, 4 — detalje.

Elektrisk udladning skaber et kortvarigt og på ogaranichennom område i behandlingsområdet er høj temperatur, der når (10 — 11) 103° C

Termisk effekt af elektrisk udladning på elektroderne kan repræsenteres som et resultat af den kombinerede effekt af overflade (varme, der kommer fra udledningskanalen) og bulk (varme fra Joule — Lenz) varme.

Under påvirkning af de to kilder, fra overfladearealerne indtager en overvejende plads, dannes bade af smeltet metal ved katoden og anoden, og en del af metallet fordamper.

Intensiteten af ​​den nyttige fjernelse af metal fra en elektrode og den skadelige fra den anden, arten af ​​evakueringsmekanismen, det specifikke energiforbrug og de indledende teknologiske egenskaber ved mekanisk behandling med elektrisk udladning afhænger af de termofysiske og elektriske parametre for behandle:

• varmeledningsevne;
• Varmekapacitet;
• temperaturer og varme ved fusion og fordampning;
• specifik vægt og specifik elektrisk modstand af elektrodematerialer;
• typen af ​​miljø, hvori elektroderne er placeret, og dets fysisk-mekaniske egenskaber;
• varighed;
• amplituder;
• arbejdscyklus og pulsfrekvens;
• mellemrummet mellem elektroderne;
• betingelser for evakuering af erosionsprodukter;
• nogle andre faktorer.

Den elektriske udladningsmaskine består af tre hovedelementer:

• en højstrømsimpulsgenerator, der giver kontinuerlig forsyning af spændingsimpulser til elektroderne med en given frekvens og parametre;
• anordninger til etablering og opretholdelse af et mellemrum mellem elektroderne af en sådan værdi, at udladningerne kontinuerligt exciteres, omdannes til termisk energi i behandlingszonen, produkterne fra metalfjernelse og erosion fjernes (tilførselsregulator);
• den egentlige elektriske udladningsbehandlingsmaskine indeholdende de nødvendige enheder til installation og flytning af elektroder, forsyning af behandlingsområdet med arbejdsvæske, opsugning af gasser og dampe, automatisering, kontrol, overvågning og beskyttelse.

Kontrolpanel til elektrisk udledning

Typen af ​​elektrisk udladning (gnist, bue), parametre for strømimpulser, spænding og andre forhold bestemmer arten af ​​mekanisk bearbejdning med elektrisk udladning, som er opdelt i henhold til disse karakteristika i fire hovedtyper:

• elektrisk gnistbearbejdning;
• behandling af elektriske impulser;
• anodisk mekanisk behandling;
• behandling af elektriske kontakter.

De fælles træk ved alle typer af elektrisk udladningsbearbejdning er enheden af ​​processens fysiske mekanisme, det praktiske fravær af kraftpåvirkning på emnet, ligheden mellem de kinematiske skemaer til formgivning, muligheden for at automatisere bearbejdningsprocessen og implementeringen af multistationsservice, fællestrækket for de grundlæggende ordninger for automatisk foderkontrol, arbejdsvæsketilførselssystemer mv.

EDM hærdning og belægning udføres af elektriske generatorer i luft med en vibrerende hærdningselektrode. På grund af den kortvarige eksponering for høje temperaturer opstår en slags varmebehandling, overførsel og diffusion af hærdningselektrodens legeringselementer.

Tykkelsen af ​​det størknede lag med karbid- eller grafitelektrode er 0,03 - 0,05 mm, overfladens hårdhed er meget højere end originalen, men dens værdier svinger, strukturen er inhomogen, og overfladerenheden er lav.

Elektrisk udladningshærdning anvendes til nogle typer værktøj og maskindele.