Эрозионная обработка металла

4.5. Электроэрозионная обработка металлов

Электрической эрозией называют процесс разрушения поверх ностей электродов при пробое межэлектродного промежутка электроискровыми разрядами. Процесс электроэрозии открыт в 1943 г. Б. Р. Лазаренко и Н. И. Лазаренко.

Разрушение при этом процессе носит электротермический характер, так как при этом происходит нагревание, расплавление и частичное испарение металла с поверхностей электродов, в результате чего на поверхности металла остаются углубления-лунки.

На рис. 4.8, а показана схема образования лунки. Когда на катод и анод подают напряжение постоянного тока, то около катода образуется облако положительных ионов, которое создает около него напряженность поля порядка 10 В/м. Такой напряженности достаточно, чтобы вырывать из катода электроны даже при низкой температуре и чтобы произошел электроискровой разряд. При раз за время tp = 10″ 5. 10″ 8 с мгновенная плотность тока в канале р да достигает 8000. 10000 МА/м 2. Температура в канале раз; возрастает до 30 000. 40 000 °С. Между электродами образуются эл тронные и ионные лавины, которые и разрушают поверхности электродов. В результате ударов частиц, обладающих высокой энергй о поверхность электродов, температура на поверхности обрабаг емой заготовки достигает 8 000. 10000 °С. При таких темпера плавятся и испаряются все известные металлы.

Эрозионная лунка при ^лектроэрозионной обработке (ЭЭО) разуется под действием различных сил, возникающих в разныеч риоды процесса. В момент действия импульса тока удаление ме ла (до 30% всего объема) проходит под влиянием электродина ческих сил, а после прекращения действия импульса тока удале металла способствуют возникающие в этот момент электрос ческие силы. На заключительных стадиях эрозионного цикла талл из лунки эвакуируется за счет действия газов, вырывающие из нагретой до температуры 8000. 10000°С поверхности мет Окончательное формирование лунки происходит при захлог нии кавитационного пузыря (максимальное давление на грай которого достигает 30 МПа) и действии сил сжатия от волны мических напряжений* направленных к центру эрозионной

Полярность токапрямая, когда инструмент является ка дом, а заготовка — анодом (обратная полярность — когда на

Эрозионная обработка металла

Рис. 4.8. Принципиальные схемы методов обработки:

а — схема последовательности возникновения разряда и образования лунки; б — схемы генераторов импульсов: / — для электроискрового метода; II и III — для злектроимпульсного метода; IV — для высокочастотного электроэрозионного ме­тода; в — размещение электродов в процессе обработки; 1 — электрод-инстру­мент; 2 г- межэлектродный зазор; 3— электрод-заготовка; 4— рабочая жидкость; 5 — ванна; 6 — разряд между наиболее близкими участками поверхности; 7 — расплавление металла и его выброс; 8 — лунка, оставшаяся на поверхности; МГИ — машинный генератор импульсов

рот). Полярность выбирают таким образом, чтобы наибольшая электрическая эрозия возникала на поверхности обрабатываемой заготовки,

Использование униполярных (однополярных) импульсов позво­ляет осуществить процесс избирательной эрозии, т.е. резко осла­бить эрозию одного из электродов. Если электроды изготовлены из одного материала, то при импульсах малой и средней продолжительности преобладает эрозия анода, при импульсах больно длительности преобладает эрозия катода.

Превышение эрозии одного электрода над другим называется полярным эффектом. Предполагают, что полярный эффект обусловлен неравномерностью выделения теплоты на электродах.

Степень эрозии, %, катода по сравнению с эрозией анода оп^ деляется по формуле

Эрозионная обработка металла

где VK -— интенсивность эрозии катода; Va — интенсивность эрозии анода.

Полярность электрической эрозии считается положительной га ΔVK< 100 %, отрицательной при ΔVK> 100 %.

Так как электрическая эрозия проявляется наиболее интенсивно, если межэлектродное пространство заполнено диэлектрической средой, то процесс ЭЭО проводят в ванне 5, заполнение какой-либо жидкостью 4 (рис. 4.8, в): жидкими углеводами (керосином, минеральными маслами), водными растворами электролитов и дистиллированной водой.Удаленный в результате разрядов металл застывает в диэлектрической жидкости в виде гранул сферической формы диаметре 0,005. 0,01 мм, а электрическая прочность межэлектродного промежутка восстанавливается вследствие его деионизации. Следующий импульс тока может пробить промежуток в новом месте, где межэлектродное расстояние окажется меньше.

Последовательное действие разрядов, вызывающих электрическую эрозию, приводит к образованию в заготовке выемки, представляющей собой как бы отпечаток электрода-инструмента. Зазор между электродами вследствие эрозионного разрушения металла постоянно увеличивается. Если его величина превысит расстояние, при котором возможно возникновение пробоя (0,01…0,05 мм) при заданном напряжении импульса тока, то для продолжения процесса необходимо либо повысить напряжение, либо сблизить электроды, что обычно и делают за счет подачи электрода-инструмента.

Важной характеристикой ЭЭО является скважность импульса тока

Эрозионная обработка металла

где τ0 период следования импульсов, с; τи — длительность импульса, с.

Эрозионная обработка металла

При ЭЭО используют импульсы одной полярности (униполярные), но различной формы (рис. 4.9): прямоугольной, трапецедальной, гребенчатой с поджигомτпж .

Электроэрозионная обработка металла

Эрозионная обработка металлаЭлектроэрозионную обработку металла достаточно широко применяют для изменения размеров металлических деталей, не нарушая их физических свойств. Такой процесс осуществляется при помощи специального оборудования и требует хорошего знания необходимых технологий.

Кроме того, такая обработка дает возможность получить отверстия нужной формы и конфигурации, при необходимости – сделать фасонные полости, и изготовить профильные пазы и канавки на заготовках, созданных на основе твердых сплавов.

Такое электроэрозионное воздействие делает различные инструменты гораздо прочнее, обеспечивает производство качественного электропечатания. высокоточного шлифования, осуществлять резку деталей и многое другое. Выполняется обработка при полном соблюдении всех необходимых правил техники безопасности.

Принцип работы

Эрозионная обработка металлаПеред тем как приступить к выполнению этого вида обработки, необходимо вначале правильно собрать все требуемые элементы в единую цепь и предварительно подготовить детали. которые понадобятся для работы. На сегодняшний день промышленные предприятия используют разные виды электроэрозионного воздействия.

Нужно отметить, что важнейшим элементом в схеме, необходимой для выполнения электроэрозионной обработки. является электрод, который должен иметь достаточную эрозионную стойкость. В этом случае в качестве электрода можно использовать такие металлы, как:

Эрозионная обработка металлаС точки зрения химии, такой метод термического воздействия на металл способствует разрушению его кристаллической решетки, благодаря чему высвобождаются некоторые категории ионов.

Довольно часто, чтобы обработать металл, применяют электроискровой и электроимпульсный методы. Также встречаются электроконтактный и анодно-механический способы.

Если для деталей из металла потребуется черновая обработка, то обычно применяют электроимпульсную схему. При этом во время работ температура вырабатываемых импульсов может достигать 5 000 градусов. Это увеличивает такой параметр, как производительность.

Если требуется обработать заготовки с небольшими размерами и габаритами. то в основном используется электроискровой способ.

Электроконтактная обработка применяется при работе со сплавами, осуществляемой в жидкой среде. Необходимо отметить, что приобретенные свойства металла после такого воздействия могут по-разному отразиться на эксплуатационных характеристиках деталей.

Практически всегда из-за воздействия токов и высоких температур у обрабатываемых деталей очень сильно повышается прочность, а в самой структуре сохраняется мягкость.

Виды используемого оборудования

Эрозионная обработка металлаИзвестно, что существуют разнообразные способы и методы обработки поверхностей металлов, и такой вид считается более эффективным, чем механический. В основном это связано с тем, что применяемый для проведения механической обработки инструмент стоит значительно дороже, чем проволока, используемая при электроэрозионной обработке.

Промышленные предприятия для электроэрозионной обработки металла применяют специальное оборудование, такое как:

  • проволочно- электроэрозионное;
  • копировально-прошивочное.

Если возникает необходимость изготовить детали со сложной формой и пресс-формы, а также для производства некоторых материалов с высокой точностью обработки, применяют проволочно- электроэрозионные агрегаты. Чаще всего такое оборудование используется для изготовления различных деталей для электроники, самолетов, и даже космической сферы.

Копировально-прошивочные агрегаты в основном применяются для серийного и массового производства деталей. Благодаря таким станкам получаются довольно точные сквозные контуры и мелкие отверстия, что с успехом используется при изготовлении сеток и штампов в инструментальной промышленной сфере. Такое оборудование подбирают, ориентируясь на поставленные цели и финансовую окупаемость. Электроэрозионная обработка металла считается сложным и довольно трудоемким рабочим процессом.

Эрозионная обработка металлаТакие работы невозможно выполнить в домашних условиях. Выполнять работы на станках для обработки деталей имеют право только аттестованные и квалифицированные специалисты, имеющие достаточный опыт работы в этой сфере.

Выполняя электроэрозионную обработку, не стоит забывать о технике безопасности и использовании спецодежды.

Преимущества электроэрозионной обработки

Такие работы должны осуществляться только на специальном оборудовании под обязательным присмотром квалифицированного специалиста, имеющего соответствующий допуск. Хотя такой способ делает заготовку более точной и качественной, промышленные предприятия предпочитают применять механическую обработку металла.

Поэтому необходимо отметить основные достоинства электроэрозионного воздействия на разнообразные виды заготовок.

Используя такой метод, практически всегда удается добиться самого высокого качества поверхности металла, в результате чего она становится максимально точной и однородной. При этом полностью исключается необходимость проведения финишной обработки. Также этот метод гарантирует получение на выходе поверхности разнообразной структуры.

Также к достоинствам электроэрозионной обработки металла относят возможность осуществлять работу с поверхностью любой твердости.

Эрозионная обработка металлаЭлектроэрозионное воздействие полностью исключает возникновение деформации поверхности у деталей, имеющих небольшую толщину. Это возможно из-за того, что при таком методе не возникает никакой механической нагрузки. а рабочий анод имеет минимальный износ. Кроме того, электроэрозионная обработка способствует получению поверхности разнообразных геометрических форм и конфигураций при минимальных усилиях.

Также к преимуществам такого процесса относят полное отсутствие шума при работе на специальном оборудовании.

Конечно, есть и недостатки при электроэрозионном воздействии на деталь из металла, но на ее эксплуатационных свойствах сказываются они несущественно.

Технология обработки

Чтобы до конца выяснить все преимущества электроэрозионной обработки и понять принцип воздействия на металлическую заготовку, следует более подробно рассмотреть следующий пример.

Итак, простая электроэрозионная схема должна обязательно состоять из следующих элементов:

  • электрод;
  • конденсатор;
  • емкость для рабочей среды;
  • реостат;
  • источник, обеспечивающий электропитание.

Питание этой схемы обеспечивается напряжением импульсного типа, которое должно иметь разную полярность. Благодаря этому можно получить электроискровый и электроимпульсный режимы, которые требуются для работы.

Эрозионная обработка металлаВо время подачи напряжения осуществляется зарядка конденсата, от которого на электрод поступает разрядный ток. Этот электрод заранее опускают в емкость с заготовкой и рабочим составом. Как только на конденсаторе напряжение достигнет нужного потенциала, происходит пробой жидкости. Она начинает очень быстро нагреваться до температуры кипения. а также в ней возникает пузырь из газов, который способствует локальному нагреву заготовки. В свою очередь, у заготовки происходит плавление самых верхних слоев, что обеспечивает получение необходимой формы.

Заключение

Современные станки для электроэрозионной обработки призваны выполнять как массовые, так и единичные задачи эстетического (декорирование, шлифовка и т. п.) и практического (формирование пазов, перфорация сквозных и глухих отверстий, заточка режущего инструмента) характера. Себестоимость обработки на таком оборудовании значительно ниже аналогичного показателя, который характерен для металлорежущих станков.

  • Автор: Фёдор Ильич Артёмов

Электроэрозионная обработка металлов

В первой половине двадцатого века ученые предложили обработку металла с помощью искрового заряда. Данный метод называется электроэрозионная обработка. Принцип действия обработки прост и заключается в следующем: в среде жидкого диэлектрика производится сближение двух электродов под напряжением (анода и катода). Причем, роль катода выполняет обрабатываемая деталь. Между анодом и катодом возникает электрический разряд. В процессе взаимодействия выделяется энергия, способная разогреть и удалить частицы металла с поверхности электрода. Другими словами, происходит разрушение слоев металла под воздействием разрядов электрических (эрозия металла).

Благодаря подаче напряжения на электроды в виде коротких импульсов, энергия не воздействует вглубь металла. Это гарантирует то, что деталь в процессе обработки не утратит свои физические свойства.

Электроэрозионная обработка. Принцип работы

На практике электроэрозионная обработка выглядит следующим образом:

  1. Заготовка (катод) устанавливается на стол.
  2. Приготовление инструмента для обработки (проволоку, деталь из меди, графита, латуни, алюминия) с обработанной предварительно поверхностью. Поверхность должна по форме повторять ту плоскость, которая должна быть получена на заготовке.
  3. Крепление инструмента в подвижной части станка. На инструмент подается импульсное напряжение. Далее инструмент приближается к заготовке.
  4. Возникновение «пробоя9raquo; диэлектрика в виде искры между поверхностью обрабатываемой детали и инструментом.
  5. В зоне контакта искры с поверхностью заготовки происходит выбивание микрочастиц металла. Образуется маленькая воронка. Ее глубина равна напряжению между деталью и инструментом.

Следует отметить тот факт, что искра проскакивает между очень близкими между собой участками поверхности инструмента и заготовки. Крупинка за крупинкой миллионы маленьких искорок удаляют испорченный металл с обрабатываемой поверхности. Искорки все больше приближают эту поверхность по форме к поверхности инструмента в инвертированном виде. В процессе можно добиться максимальной чистоты и однородности обработки благодаря изменению напряжения на инструменте и варьированию искровым зазором. Если в качестве инструмента использовать проволоку, то заготовка разрезается с большей точностью. Кроме того, можно добиться контуров повышенной сложности. При других методах обработки сложные контуры получить невозможно.

Электроэрозионная обработка металлов имеет ряд преимуществ:

  • достижение высокого качества обрабатываемой поверхности (однородность, точность). При этом, необходимость в дальнейшей финишной обработке отпадает;
  • возможность получения разных текстур поверхности;
  • возможность обрабатывания очень твердых поверхностей (выше 60 единиц);
  • исключение деформации тонких деталей благодаря отсутствию механической нагрузки;
  • минимальный износ анода;
  • получение поверхностей различных геометрических форм;
  • отсутствие шума в процессе обработки.

Электроискровая обработка. Использование метода

Электроискровой способ обработки нашел свое применение в следующем:

  • прошивка отверстий в заготовках различной твердости;
  • образование углублений;
  • резка деталей различной твердости;
  • удаление изношенных участков закаленных деталей;
  • шлифовка поверхностей любой твердости;
  • очистка деталей после варки сплавами.

Электроэрозионная обработка также нашла свое применение в ремонте строительных машин. С ее помощью производится срезка изношенных частей, удаление сломанных деталей крепежа, наращивание незначительно изношенных деталей.

В заключение следует знать, что прочность и износостойкость деталей машин, упрочненных электроискровым методом, зависит в значительной степени от режимов обработки и упрочняющего материала.

Эрозионная обработка металла

Лучшие отели Амстердама, которые понравятся даже самым требовательным туристам Если вы отправляетесь в Амстердам, то вам определенно стоит обратить внимание на эти отели, пребывание в которых уже будет незабываемым опытом.

Эрозионная обработка металла

Самые неловкие ситуации в жизни, или Как не упасть лицом в грязь? Вы когда-нибудь чувствовали себя неловко, если вам предлагали пищу, на которую у вас была аллергия? Набрасывалась ли на вас собака друга, когда вы пер.

Эрозионная обработка металла

Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

Эрозионная обработка металла

Что форма носа может сказать о вашей личности? Многие эксперты считают, что, посмотрев на нос, можно многое сказать о личности человека. Поэтому при первой встрече обратите внимание на нос незнаком.

Эрозионная обработка металла

Каково быть девственницей в 30 лет? Каково, интересно, женщинам, которые не занимались сексом практически до достижения среднего возраста.

Эрозионная обработка металла

10 очаровательных звездных детей, которые сегодня выглядят совсем иначе Время летит, и однажды маленькие знаменитости становятся взрослыми личностями, которых уже не узнать. Миловидные мальчишки и девчонки превращаются в с.

Электроэрозионная резка металлов

Электроэрозионная обработка металлов базирована на явлении электрической эрозии. Это явление было известно ещё на заре электротехники, когда пришлось столкнуться с разрушением железных контактов, включающих и выключающих электрический ток.

Эрозия появлялась в тех местах контактов, где возникал электронный разряд. особенно резко эрозия проявляется при коммутировании больших токов. При электроэрозионной обработке импульсы тока в течение долговременного периода времени повторяются и снимают определенный объем металла, из-за чего электрод-инструмент, в нашем случае латунная струна, углубляется в обрабатываемую поверхность, тем самым предавая необходимые формы.

В нашей компании мы предлагаем услуги по электроэрозионной резке металлов струной оперативно и качественно по вашим чертежам.

Мы занимаемся обработкой металлов с выхаживанием поверхности до 0,63 Ra. угол наклона струны до 15°.

Основными преимуществами электроэрозионной обработки перед другими видами обработки являются:

-возможность обработки электропроводных материалов вне зависимости от их твердости

-возможность сложного формообразования как методом копирования, так и методом вырезания профиля

-высокая точность обработки сверхтвердых материалов (возможность обеспечения точности обработки в диапазоне ±0,001 мм при шероховатости поверхности Ra = 0,2 мкм)

-возможность обработки деталей любых размеров

-легкая автоматизация процесса

-не требует дорогой оснастки

Основные технические характеристики станка:

Эрозионная обработка металла

Эрозионная обработка

ООО «ТЦМ» примает заявки на изготовление деталей из закаленных сталей, высокопрочных композитных сплавов, титана, графита и т. д. Главное условие — электропроводный материал. Максимальный размер детали 820*500*400

Электроэрозионная обработка представляет собой высокоточную технологию создания простых и сложных форм путем разрушения материала электрическими разрядами.
Электроэрозионная обработка отличается особенно высоким качеством. Для заказчиков технология особенно интересна в тех случаях, когда надо изготовить детали с высокой точностью не ниже 0,01 мм.

Обрабатываемые материалы:
• титан и сплавы на основе титана
• алюминиевые сплавы
• жаропрочные стали и сплавы
• конструкционные стали

Требования к размерам заготовок:
• размеры 500*500*400 мм
• вес до 70 кг

В деятельности ООО «ТЦМ9raquo; электроэрозионная обработка является важным высокоэффективным производственным процессом

Эрозией называют процесс разрушения верхней поверхности металла. Поскольку данный процесс является регрессивным, то для предупреждения его возникновения используют множество особых способов защиты. Развитие современных технологий позволило извлечь пользу из свойства поверхностей металла к разрушению. Технология, которая делает это возможным, называется обработкой эрозионной. В наше время эта технология широко используется в большинстве отраслей промышленности. Данная обработка основана на воздействии на материал электрозаряда, возникающего между инструментом-электродом и заготовкой, при этом габариты, форма, прочие особенности поверхности последней постепенно изменяются. Электрозаряд обладает импульсным характером, подаётся время от времени, что является ключевым условием для восстановления среды, образуемой между электродами собственной электропрочности.

Какие характеристики заготовок можно изменить эрозионной обработкой?

С помощью эрозионной обработки изменяют следующие характеристики заготовок:

Универсальность эрозийной обработки позволяет ей заменить собой иные способы металлообработки. Кроме того благодаря тому, что инструмент-электрод в состоянии обладать какой угодно формой, с помощью его можно обрабатывать труднодоступные участки заготовок.

Какие материалы могут подвергаться эрозионной металлообработке?

Эрозионной металлообработке подвергают следующие разновидности материалов:

* Жаропрочные сплавы, стали;

* Титан, а также различные сплавы, основанные на титане.

Технологические особенности электроэрозионной обработки

Электроразряды воздействуют на заготовку в особой среде, которая обязательно должна быть наполнена диэлектрической жидкостью либо газом. После подачи электрозаряда уровень температуры металлозаготовки поднимается до 10 000°С. Вследствие этого, она сразу плавится, полностью испаряется. Гранулы удалённого металла застывают в жидкости. В случае постоянного подведения импульсного электротока к электродам, эрозия будет длиться до полного удаления металла расположенного между электродами. Таким образом, эрозионная металлообработка даёт возможность сделать сквозные дыры в заготовках какой угодно толщины, разрезать их не нанося значительных повреждений всему материалу.

Вы всегда можете связаться с нами по телефону или электронной почте:

Разработка технологического процесса, проектирование и анализ методики заливки и затвердевания отливки, проектирование контрольной оснастки для отливок, изготовление контрольной оснастки, контрольная заливка, полная разметка с разрезкой отливок и выдача заключения о годности оснастки. Изготовление одного комплекта отливок, выдача сертифика качества. Изготовление серии.


Внимание, только СЕГОДНЯ!
Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *