Elektro-erosiebehandeling van metalen

Elektro-erosiebehandeling van metalen - verschillende elektrofysische methoden voor het verwerken van materialen (zie Elektrofysische en elektrochemische dimensionale verwerking van materialen).

De karakteristieke kenmerken van machinale bewerking met elektrische ontlading zijn: het vermogen om materialen te verwerken die moeilijk of volledig onbewerkt zijn met een mechanische methode, het vermogen om producten met een complexe vorm te produceren, inclusief producten die niet toegankelijk zijn voor mechanische bewerkingsmethoden. De technologie van elektro-erosieverwerking van metalen ontwikkelt zich intensief en vervangt de methoden van mechanische verwerking door druk en snijden.

Deze methode van metaalbewerking is gebaseerd op het hoofdconcept van het thermische effect van elektrische impulsstroom, die continu rechtstreeks wordt toegevoerd aan de lokale secties van het onderdeel dat moet worden verwerkt om het een bepaalde vorm en grootte te geven (elektrische erosiegrootte). veranderingen in de structuur en kwaliteit van de oppervlaktelaag (verharding of coating).

In dit geval zijn de belangrijkste elektrische pulsen (elektrische ontladingen), die in het behandelingsgebied worden omgezet in warmtepulsen, die feitelijk het werk van metaalverwijdering uitvoeren.

Vanwege de impulsieve aard van het elektrische erosieproces worden, zelfs met een relatief laag gemiddeld vermogen van de generator, grote waarden van onmiddellijk vermogen en ontladingen van elektrische energie bereikt, voldoende om de bindingen van vaste deeltjes te verzwakken, te scheiden en te evacueren uit de verwerkingsruimte.

Aangezien de elektrische ontladingen, als andere dingen gelijk blijven, plaatsvinden in een volgorde die wordt bepaald door een minimale verandering in de afstand tussen de samenwerkende oppervlakken van de elektroden (selectiviteitsvoorwaarde), wordt de vorm van de elektrode van het gereedschap weergegeven op de elektrode van het werkstuk .

In het geval van dimensionale behandeling met elektrische erosie, is het noodzakelijk om 3 basisvoorwaarden in acht te nemen:

• puls voeding;
• het gebruik van een elektrische vonk of boogontladingen, die zorgen voor selectieve en lokale actie op het oppervlak van het object dat wordt verwerkt;
• respect voor de continuïteit van het proces.

Het werkingsprincipe van de erosiebehandeling: 1 — draad, 2 — elektrische boog (erosie door elektrische ontlading), 3 — stroombron, 4 — detail.

Elektrische ontlading creëert een korte termijn en op het ogaranichennom-gebied in het verwerkingsgebied bereikt een hoge temperatuur (10 - 11) 103 ° C

Thermisch effect van elektrische ontlading op de elektroden kan worden weergegeven als een resultaat van het gecombineerde effect van oppervlaktewarmte (warmte afkomstig van het ontladingskanaal) en bulkwarmte (warmte van Joule - Lenz).

Onder invloed van de twee bronnen, van de oppervlakten die een overheersende plaats innemen, worden baden van gesmolten metaal gevormd aan de kathode en anode, en een deel van het metaal verdampt.

De intensiteit van de nuttige verwijdering van metaal van de ene elektrode en de schadelijke van de andere, de aard van het evacuatiemechanisme, het specifieke energieverbruik en de initiële technologische kenmerken van mechanische verwerking met elektrische ontlading hangen af ​​van de thermofysische en elektrische parameters van de proces:

• warmtegeleiding;
• warmte capaciteit;
• temperaturen en hitte van smelten en verdampen;
• soortelijk gewicht en specifieke elektrische weerstand van elektrodematerialen;
• het type omgeving waarin de elektroden zich bevinden en de fysisch-mechanische eigenschappen ervan;
• duur;
• amplitudes;
• duty cycle en pulsfrequentie;
• de opening tussen de elektroden;
• voorwaarden voor afvoer van erosieproducten;
• enkele andere factoren.

De elektrische ontladingsmachine bestaat uit drie hoofdelementen:

• een pulsgenerator met hoge stroomsterkte die continu spanningspulsen levert aan de elektroden met een bepaalde frequentie en parameters;
• apparaten voor het tot stand brengen en behouden van een opening tussen de elektroden met een zodanige waarde dat de ontladingen continu worden geëxciteerd, omgezet in thermische energie in de verwerkingszone, de producten van metaalverwijdering en erosie worden verwijderd (toevoerregelaar);
• de eigenlijke behandelingsmachine met elektrische ontlading die de nodige apparaten bevat voor het installeren en verplaatsen van elektroden, het voorzien van werkvloeistof aan de behandelruimte, het afzuigen van gassen en dampen, automatisering, controle, bewaking en bescherming.

Bedieningspaneel elektrische ontladingsmachine

Het type elektrische ontlading (vonk, boog), parameters van stroompulsen, spanning en andere omstandigheden bepalen de aard van mechanische bewerking met elektrische ontlading, die volgens deze kenmerken in vier hoofdtypen is verdeeld:

• elektrische vonkbewerking;
• verwerking van elektrische impulsen;
• anodische mechanische verwerking;
• verwerking van elektrische contacten.

De gemeenschappelijke kenmerken van alle soorten bewerkingen met elektrische ontlading zijn de eenheid van het fysieke mechanisme van het proces, de praktische afwezigheid van krachtinvloed op het werkstuk, de gelijkenis van de kinematische schema's voor vormgeving, de mogelijkheid om het bewerkingsproces te automatiseren en de implementatie van multi-station service, de gemeenschappelijkheid van de basisschema's voor automatische toevoercontrole, werkvloeistoftoevoersystemen, enz.

EDM-harden en coaten wordt uitgevoerd door elektrische generatoren in lucht met een trillende hardingselektrode. Door de kortstondige blootstelling aan hoge temperaturen vindt een soort warmtebehandeling, overdracht en diffusie van legeringselementen van de hardingselektrode plaats.

De dikte van de gestolde laag met carbide- of grafietelektrode is 0,03 - 0,05 mm, de oppervlaktehardheid is veel hoger dan het origineel, maar de waarden fluctueren, de structuur is inhomogeen en de oppervlaktereinheid is laag.

Elektrische ontladingsharden wordt gebruikt voor sommige soorten gereedschappen en machineonderdelen.