Elektroerozijska obrada metala

Elektroerozijska obrada metala — različite elektrofizičke metode obrade materijala (vidi Elektrofizička i elektrokemijska dimenzionalna obrada materijala).

Karakteristične značajke strojne obrade električnim pražnjenjem su: sposobnost obrade materijala koji su teški ili potpuno neobrađeni mehaničkom metodom, sposobnost proizvodnje proizvoda složenog oblika, uključujući one koji su nedostupni mehaničkim metodama obrade. Intenzivno se razvija tehnologija elektroerozijske obrade metala koja zamjenjuje metode mehaničke obrade pritiskom i rezanjem.

Ova metoda obrade metala temelji se na glavnom konceptu toplinskog učinka električne impulsne struje, koja se neprekidno dovodi izravno na lokalne dijelove dijela koji treba obraditi kako bi mu se dao određeni oblik i veličina (veličina električne erozije). ili promjene u strukturi i kvaliteti površinskog sloja (otvrdnjavanje ili prevlačenje).

U ovom slučaju, glavni su električni impulsi (električna pražnjenja), pretvoreni u području tretmana u toplinske impulse, koji zapravo obavljaju rad uklanjanja metala.

Zbog impulzivne prirode procesa električne erozije, čak i uz relativno malu prosječnu snagu generatora, postižu se velike vrijednosti trenutne snage i pražnjenja električne energije, dovoljne da oslabe veze čvrstih čestica, odvoje ih i evakuiraju iz područja obrade.

Budući da se električna pražnjenja, pod ostalim jednakim uvjetima, događaju u slijedu određenom minimalnom promjenom razmaka međudjelujućih površina elektroda (uvjet selektivnosti), oblik elektrode alata prikazuje se na elektrodi obratka. .

U slučaju dimenzionalne obrade elektroerozijom potrebno je poštivati ​​3 osnovna uvjeta:

• pulsno napajanje;
• korištenje električne iskre ili pražnjenja luka, pružajući selektivno i lokalno djelovanje na površini predmeta koji se obrađuje;
• poštujući kontinuitet procesa.

Princip rada obrade erozije: 1 — žica, 2 — električni luk (erozija od električnog pražnjenja), 3 — izvor energije, 4 — detalj.

Električno pražnjenje stvara kratkotrajnu i na ogaranichennom području u području obrade je visoka temperatura koja doseže (10 — 11) 103 ° C

Toplinski učinak električnog pražnjenja na elektrode može se prikazati kao rezultat kombiniranog učinka površinske (toplina koja dolazi iz kanala pražnjenja) i skupne (toplina iz Joule-Lenz) topline.

Pod utjecajem dvaju izvora, od površine zauzimaju pretežito mjesto, na katodi i anodi stvaraju se kupke rastaljenog metala, a dio metala isparava.

Intenzitet uklanjanja korisnog metala s jedne i štetnog s druge elektrode, priroda mehanizma za pražnjenje, specifična potrošnja energije i početne tehnološke karakteristike mehaničke obrade električnim pražnjenjem ovise o termofizičkim i električnim parametrima elektrode. postupak:

• toplinska vodljivost;
• toplinski kapacitet;
• temperature i topline taljenja i isparavanja;
• specifična težina i specifični električni otpor materijala elektroda;
• vrsta okoline u kojoj se elektrode nalaze i njezina fizikalno-mehanička svojstva;
• trajanje;
• amplitude;
• radni ciklus i frekvencija impulsa;
• razmak između elektroda;
• uvjeti za evakuaciju produkata erozije;
• neki drugi faktori.

Stroj za električno pražnjenje sastoji se od tri glavna elementa:

• generator impulsa visoke struje koji osigurava kontinuirano napajanje naponskih impulsa elektrodama sa zadanom frekvencijom i parametrima;
• uređaji za uspostavljanje i održavanje razmaka između elektroda takve vrijednosti da se pražnjenja kontinuirano pobuđuju, pretvaraju u toplinsku energiju u zoni obrade, uklanjaju produkti uklanjanja metala i erozije (regulator napajanja);
• stvarni stroj za obradu električnim pražnjenjem koji sadrži potrebne uređaje za postavljanje i pomicanje elektroda, opskrbu područja obrade radnom tekućinom, usisavanje plinova i para, automatizaciju, upravljanje, nadzor i zaštitu.

Upravljačka ploča stroja s električnim pražnjenjem

Vrsta električnog pražnjenja (iskra, luk), parametri strujnih impulsa, napon i drugi uvjeti određuju prirodu mehaničke obrade električnim pražnjenjem, koja se prema tim karakteristikama dijeli u četiri glavne vrste:

• obrada električnom iskrom;
• obrada električnih impulsa;
• anodna mehanička obrada;
• obrada električnih kontakata.

Zajedničke značajke svih vrsta elektroerozijske obrade su jedinstvo fizičkog mehanizma procesa, praktična odsutnost utjecaja sile na obradak, sličnost kinematičkih shema za oblikovanje, mogućnost automatizacije procesa obrade i implementacija višestaničnog servisa, zajedništvo osnovnih shema za automatsku regulaciju dovoda, sustava dovoda radne tekućine itd.

EDM kaljenje i nanošenje premaza provodi se električnim generatorima u zraku s vibrirajućom elektrodom za kaljenje. Uslijed kratkotrajnog izlaganja visokim temperaturama dolazi do svojevrsne toplinske obrade, prijenosa i difuzije legirajućih elemenata elektrode za kaljenje.

Debljina skrućenog sloja s karbidnom ili grafitnom elektrodom je 0,03 - 0,05 mm, površinska tvrdoća je mnogo veća od izvorne, ali njezine vrijednosti variraju, struktura je nehomogena, a čistoća površine je niska.

Kaljenje električnim pražnjenjem koristi se za neke vrste alata i dijelova strojeva.