Tratarea prin electroeroziune a metalelor

Tratarea prin electroeroziune a metalelor - diverse metode electrofizice de prelucrare a materialelor (vezi Prelucrarea dimensională electrofizică și electrochimică a materialelor).

Trăsăturile caracteristice ale prelucrării cu descărcare electrică sunt: ​​capacitatea de a prelucra materiale dificile sau complet neprelucrate printr-o metodă mecanică, capacitatea de a produce produse de formă complexă, inclusiv cele inaccesibile metodelor de prelucrare mecanică. Tehnologia de prelucrare prin electroeroziune a metalelor se dezvoltă intens, înlocuind metodele de prelucrare mecanică prin presiune și tăiere.

Această metodă de prelucrare a metalelor se bazează pe conceptul principal al efectului termic al curentului de impuls electric, furnizat continuu direct la secțiunile locale ale piesei care trebuie prelucrată pentru a-i conferi o anumită formă și dimensiune (dimensiunea eroziunii electrice). sau modificări ale structurii și calității stratului de suprafață (întărire sau acoperire).

În acest caz, principalele sunt impulsurile electrice (descărcări electrice), transformate în zona de tratament în impulsuri de căldură, care realizează efectiv munca de îndepărtare a metalului.

Datorită naturii impulsive a procesului de eroziune electrică, chiar și cu o putere medie relativ scăzută a generatorului, se obțin valori mari de putere instantanee și descărcări de energie electrică, suficiente pentru a slăbi legăturile particulelor solide, a le separa și a le evacua. din zona de prelucrare.

Întrucât descărcările electrice, cu alte lucruri egale, apar într-o secvență determinată de o modificare minimă a distanței dintre suprafețele care interacționează ale electrozilor (condiția de selectivitate), forma electrodului sculei este afișată pe electrodul piesei de prelucrat. .

În cazul tratamentului dimensional cu eroziune electrică, este necesar să se respecte 3 condiții de bază:

• alimentare cu impulsuri;
• utilizarea unei scântei electrice sau a descărcărilor cu arc, care asigură acțiune selectivă și locală pe suprafața obiectului prelucrat;
• respectând continuitatea procesului.

Principiul de funcționare al tratamentului de eroziune: 1 — sârmă, 2 — arc electric (eroziune prin descărcare electrică), 3 — sursă de energie, 4 — detaliu.

Descărcarea electrică creează o perioadă scurtă și pe ogaranichennom zona din zona de procesare este o temperatură ridicată atingând (10 — 11) 103 ° C

Efectul termic al descărcării electrice asupra electrozilor poate fi reprezentat ca rezultat al efectului combinat al căldurii de suprafață (căldura provenită din canalul de descărcare) și în vrac (căldura de la Joule - Lenz).

Sub influența celor două surse, din suprafețele ocupă un loc predominant, la catod și anod se formează băi de metal topit, iar o parte din metal se evaporă.

Intensitatea îndepărtării utile a metalului de la un electrod și a celui dăunător din celălalt, natura mecanismului de evacuare, consumul specific de energie și caracteristicile tehnologice inițiale ale prelucrărilor mecanice cu descărcare electrică depind de parametrii termofizici și electrici ai electrodului. proces:

• conductivitate termică;
• capacitatea termică;
• temperaturile și căldurile de fuziune și vaporizare;
• greutatea specifică și rezistența electrică specifică a materialelor electrozilor;
• tipul de mediu în care se află electrozii și caracteristicile fizico-mecanice ale acestuia;
• durată;
• amplitudini;
• ciclul de lucru și frecvența pulsului;
• decalajul dintre electrozi;
• conditii de evacuare a produselor de eroziune;
• alți factori.

Mașina de descărcare electrică constă din trei elemente principale:

• un generator de impulsuri de curent mare care asigură alimentarea continuă cu impulsuri de tensiune electrozilor cu o frecvență și parametri dați;
• dispozitive pentru stabilirea și menținerea unui decalaj între electrozi de o asemenea valoare încât descărcările sunt excitate continuu, transformate în energie termică în zona de procesare, produsele de îndepărtare a metalului și eroziune sunt îndepărtate (regulator de alimentare);
• mașina propriu-zisă de tratare a descărcărilor electrice care conține dispozitivele necesare pentru instalarea și mutarea electrozilor, alimentarea zonei de tratare cu fluid de lucru, aspirarea gazelor și vaporilor, automatizări, control, monitorizare și protecție.

Panou de control al mașinii de descărcare electrică

Tipul de descărcare electrică (scânteie, arc), parametrii impulsurilor de curent, tensiunea și alte condiții determină natura prelucrării mecanice cu descărcare electrică, care este împărțită în funcție de aceste caracteristici în patru tipuri principale:

• prelucrare electrică cu scântei;
• procesarea impulsurilor electrice;
• prelucrare mecanică anodică;
• prelucrarea contactelor electrice.

Caracteristicile comune ale tuturor tipurilor de prelucrare cu descărcare electrică sunt unitatea mecanismului fizic al procesului, absența practică a impactului forței asupra piesei de prelucrat, similitudinea schemelor cinematice de modelare, posibilitatea de automatizare a procesului de prelucrare și implementare. de serviciu cu mai multe stații, comunitatea schemelor de bază pentru controlul automat al alimentării, sistemele de alimentare cu fluid de lucru etc.

Călirea și acoperirea EDM sunt efectuate de generatoare electrice în aer cu un electrod de întărire vibrant. Datorită expunerii pe termen scurt la temperaturi ridicate, are loc un fel de tratament termic, transfer și difuzie a elementelor de aliere ale electrodului de întărire.

Grosimea stratului solidificat cu electrod de carbură sau grafit este de 0,03 - 0,05 mm, duritatea suprafeței este mult mai mare decât cea originală, dar valorile sale fluctuează, structura este neomogenă, iar curățenia suprafeței este scăzută.

Întărirea prin descărcare electrică este utilizată pentru unele tipuri de unelte și piese de mașini.