Elektroerozivní úprava kovů

Elektroerozivní úprava kovů — různé elektrofyzikální metody zpracování materiálů (viz Elektrofyzikální a elektrochemické rozměrové zpracování materiálů).

Charakteristickými znaky elektroerozivního obrábění jsou: schopnost zpracovávat materiály, které jsou mechanickou metodou obtížné nebo zcela nezpracované, schopnost vyrábět výrobky složitého tvaru, včetně těch, které jsou mechanickými způsoby zpracování nedostupné. Intenzivně se rozvíjí technologie elektroerozivního zpracování kovů, která nahrazuje metody mechanického zpracování tlakem a řezáním.

Tento způsob zpracování kovu je založen na hlavním konceptu tepelného účinku elektrického impulsního proudu, který je nepřetržitě přiváděn přímo do místních částí součásti, kterou je třeba zpracovat, aby získala určitý tvar a velikost (velikost elektrické eroze). změny ve struktuře a kvalitě povrchové vrstvy (tvrdnutí nebo povlak).

V tomto případě jsou hlavními elektrickými pulsy (elektrické výboje), přeměněnými v oblasti úpravy na tepelné pulsy, které vlastně vykonávají práci při odstraňování kovu.

Díky impulzivní povaze procesu elektrické eroze je i při relativně nízkém průměrném výkonu generátoru dosahováno velkých hodnot okamžitého výkonu a výbojů elektrické energie, dostatečných k oslabení vazeb pevných částic, jejich oddělení a evakuaci z oblasti zpracování.

Protože se elektrické výboje, za jinak stejných okolností, vyskytují v sekvenci určené minimální změnou vzdálenosti mezi interagujícími povrchy elektrod (podmínka selektivity), je tvar elektrody nástroje zobrazen na elektrodě obrobku. .

V případě rozměrové úpravy elektrickou erozí je nutné dodržet 3 základní podmínky:

• pulzní napájení;
• použití elektrických jisker nebo obloukových výbojů, které poskytují selektivní a místní působení na povrch zpracovávaného předmětu;
• respektování kontinuity procesu.

Princip činnosti erozní úpravy: 1 — drát, 2 — elektrický oblouk (eroze od elektrického výboje), 3 — zdroj energie, 4 — detail.

Elektrický výboj vytváří krátkodobě a na ogaranichennom oblasti v oblasti zpracování je vysoká teplota dosahující (10 — 11) 103°C

Tepelný účinek elektrického výboje na elektrody může být reprezentován jako výsledek kombinovaného účinku povrchového (teplo přicházející z výbojového kanálu) a objemového (teplo z Joule - Lenz) tepla.

Vlivem dvou zdrojů, z povrchových ploch zaujímajících převládající místo, se na katodě a anodě tvoří lázně roztaveného kovu a část kovu se odpařuje.

Intenzita užitečného odstranění kovu z jedné elektrody a škodlivého z druhé, povaha evakuačního mechanismu, měrná spotřeba energie a výchozí technologické vlastnosti mechanického zpracování elektrickým výbojem závisí na termofyzikálních a elektrických parametrech elektrody. proces:

• tepelná vodivost;
• tepelná kapacita;
• teploty a tepla tání a vypařování;
• měrná hmotnost a měrný elektrický odpor materiálů elektrod;
• druh prostředí, ve kterém jsou elektrody umístěny, a jeho fyzikálně-mechanické vlastnosti;
• doba trvání;
• amplitudy;
• pracovní cyklus a pulzní frekvence;
• mezera mezi elektrodami;
• podmínky pro evakuaci produktů eroze;
• některé další faktory.

Elektrický výbojový stroj se skládá ze tří hlavních prvků:

• generátor vysokoproudých impulzů zajišťující nepřetržité dodávání napěťových impulzů k elektrodám s danou frekvencí a parametry;
• zařízení pro vytvoření a udržování mezery mezi elektrodami takové hodnoty, že výboje jsou nepřetržitě excitovány, přeměňovány na tepelnou energii v zóně zpracování, jsou odstraňovány produkty úběru kovu a eroze (regulátor posuvu);
• vlastní stroj na úpravu elektrickým výbojem obsahující potřebná zařízení pro instalaci a pohyb elektrod, zásobování ošetřovaného prostoru pracovní kapalinou, odsávání plynů a par, automatizaci, řízení, monitorování a ochranu.

Ovládací panel elektrického výbojového stroje

Typ elektrického výboje (jiskra, oblouk), parametry proudových impulsů, napětí a další podmínky určují charakter mechanického obrábění elektrickým výbojem, které se podle těchto charakteristik dělí na čtyři hlavní typy:

• elektrické jiskrové obrábění;
• zpracování elektrických impulsů;
• anodické mechanické zpracování;
• zpracování elektrických kontaktů.

Společnými rysy všech typů elektroerozivního obrábění jsou jednota fyzikálního mechanismu procesu, praktická absence silového působení na obrobek, podobnost kinematických schémat pro tvarování, možnost automatizace procesu obrábění a implementace vícestanicové služby, shodnost základních schémat pro automatické řízení podávání, systémy podávání pracovní tekutiny atd.

EDM kalení a povlakování se provádí elektrickými generátory na vzduchu s vibrační kalící elektrodou. Vlivem krátkodobého působení vysokých teplot dochází k jakémusi tepelnému zpracování, přenosu a difúzi legujících prvků kalící elektrody.

Tloušťka ztuhlé vrstvy s karbidovou nebo grafitovou elektrodou je 0,03 - 0,05 mm, tvrdost povrchu je mnohem vyšší než původní, ale její hodnoty kolísají, struktura je nehomogenní a čistota povrchu je nízká.

Kalení elektrickým výbojem se používá u některých typů nástrojů a strojních součástí.