Elektroerozívna úprava kovov

Elektroerozívna úprava kovov — rôzne elektrofyzikálne metódy spracovania materiálov (pozri Elektrofyzikálne a elektrochemické rozmerové spracovanie materiálov).

Charakteristickými znakmi obrábania elektrickým výbojom sú: schopnosť spracovať materiály, ktoré sú ťažko alebo úplne nespracované mechanickou metódou, schopnosť vyrábať výrobky zložitého tvaru, vrátane tých, ktoré nie sú dostupné pre mechanické spôsoby spracovania. Intenzívne sa rozvíja technológia elektroerozívneho spracovania kovov, ktorá nahrádza metódy mechanického spracovania tlakom a rezaním.

Tento spôsob spracovania kovu je založený na hlavnej koncepcii tepelného účinku elektrického impulzného prúdu, ktorý je nepretržite dodávaný priamo do miestnych častí dielu, ktorý je potrebné spracovať, aby mu dal určitý tvar a veľkosť (veľkosť elektrickej erózie). zmeny v štruktúre a kvalite povrchovej vrstvy (tvrdnutie alebo povlak).

V tomto prípade sú hlavné elektrické impulzy (elektrické výboje), premenené v oblasti úpravy na tepelné impulzy, ktoré v skutočnosti vykonávajú prácu na odstraňovanie kovu.

Vďaka impulzívnej povahe procesu elektrickej erózie sa aj pri relatívne nízkom priemernom výkone generátora dosahujú veľké hodnoty okamžitého výkonu a výbojov elektrickej energie, dostatočné na oslabenie väzieb pevných častíc, ich oddelenie a evakuáciu z oblasti spracovania.

Pretože sa elektrické výboje, za ostatných rovnakých okolností, vyskytujú v poradí určenom minimálnou zmenou vzdialenosti medzi interakčnými povrchmi elektród (podmienka selektivity), tvar elektródy nástroja sa zobrazí na elektróde obrobku. .

V prípade rozmerovej úpravy elektrickou eróziou je potrebné dodržať 3 základné podmienky:

• impulzné napájanie;
• použitie elektrických iskrových alebo oblúkových výbojov, ktoré poskytujú selektívne a lokálne pôsobenie na povrch spracovávaného predmetu;
• rešpektujúc kontinuitu procesu.

Princíp činnosti eróznej úpravy: 1 — drôt, 2 — elektrický oblúk (erózia od elektrického výboja), 3 — zdroj energie, 4 — detail.

Elektrický výboj vytvára krátkodobú a na ogaranichennom oblasti v oblasti spracovania je vysoká teplota dosahujúca (10 — 11) 103°C

Tepelný účinok elektrického výboja na elektródy môže byť vyjadrený ako výsledok kombinovaného účinku povrchového (teplo prichádzajúce z výbojového kanála) a objemového (teplo z Joule - Lenz) tepla.

Vplyvom dvoch zdrojov, z povrchových plôch, ktoré zaujímajú prevládajúce miesto, sa na katóde a anóde vytvárajú kúpele roztaveného kovu a časť kovu sa odparuje.

Intenzita užitočného odstraňovania kovu z jednej elektródy a škodlivého z druhej, povaha evakuačného mechanizmu, merná spotreba energie a počiatočné technologické vlastnosti mechanického spracovania elektrickým výbojom závisia od termofyzikálnych a elektrických parametrov elektrody. proces:

• tepelná vodivosť;
• tepelná kapacita;
• teploty a teplo topenia a vyparovania;
• merná hmotnosť a merný elektrický odpor materiálov elektród;
• typ prostredia, v ktorom sú elektródy umiestnené, a jeho fyzikálno-mechanické vlastnosti;
• trvanie;
• amplitúdy;
• pracovný cyklus a frekvencia impulzov;
• medzera medzi elektródami;
• podmienky na evakuáciu produktov erózie;
• niektoré ďalšie faktory.

Elektrický výbojový stroj pozostáva z troch hlavných prvkov:

• generátor vysokoprúdových impulzov zabezpečujúci nepretržité dodávanie napäťových impulzov elektródam s danou frekvenciou a parametrami;
• zariadenia na vytvorenie a udržiavanie medzery medzi elektródami takej hodnoty, že výboje sú nepretržite excitované, premieňané na tepelnú energiu v zóne spracovania, produkty odstraňovania kovov a erózie sú odstraňované (regulátor posuvu);
• vlastný stroj na úpravu elektrickým výbojom obsahujúci potrebné zariadenia na inštaláciu a pohyb elektród, zásobovanie ošetrovaného priestoru pracovnou kvapalinou, odsávanie plynov a pár, automatizáciu, riadenie, monitorovanie a ochranu.

Ovládací panel elektrického výbojového stroja

Typ elektrického výboja (iskra, oblúk), parametre prúdových impulzov, napätie a ďalšie podmienky určujú charakter mechanického obrábania elektrickým výbojom, ktoré sa podľa týchto charakteristík delí na štyri hlavné typy:

• elektrické iskrové obrábanie;
• spracovanie elektrických impulzov;
• anodické mechanické spracovanie;
• spracovanie elektrických kontaktov.

Spoločnými znakmi všetkých typov elektroerozívneho obrábania sú jednota fyzikálneho mechanizmu procesu, praktická absencia silového vplyvu na obrobok, podobnosť kinematických schém tvarovania, možnosť automatizácie procesu obrábania a implementácie. služby s viacerými stanicami, zhodnosť základných schém pre automatické riadenie podávania, systémy podávania pracovnej tekutiny atď.

EDM kalenie a povlakovanie sa vykonáva elektrickými generátormi na vzduchu s vibračnou kaliacou elektródou. Krátkodobým vystavením vysokým teplotám dochádza k akejsi tepelnej úprave, prenosu a difúzii legujúcich prvkov kaliacej elektródy.

Hrúbka stuhnutej vrstvy s karbidovou alebo grafitovou elektródou je 0,03 - 0,05 mm, tvrdosť povrchu je oveľa vyššia ako originál, ale jej hodnoty kolíšu, štruktúra je nehomogénna a čistota povrchu je nízka.

Kalenie elektrickým výbojom sa používa pre niektoré typy nástrojov a častí strojov.