В металообработването има много задачи, които са трудни за изпълнение чрез механични методи. Това е работа със свръхтвърди сплави, правене на дупки и сложни контурни вдлъбнатини в материали, изработка на части с висока точност, които не изискват допълнителна обработка. Помощ при решаването на тези проблеми се оказва чрез електроерозионния метод. В допълнение, с електроерозия се подобрява качеството на повърхността на детайла.
Електроерозивната обработка на металите е метод за обработка на размерите с помощта на електрически разряд. Методът ви позволява да промените размера на детайла, степента на грапавост и да увеличите повърхностната твърдост. При прилагане на електроерозия е възможно да се излагат огнеупорни метали, обработката на които по други методи е невъзможна или трудна. Методът на метална електроерозия ви позволява да направите дупки и вдлъбнатини от различни форми в материали с висока твърдост, без физическо въздействие върху тях.
Същността и характеристиките на метода
Електроерозията е промяна във формата и структурата на повърхността на дадена част, когато е изложена на електрически разряд. Единият от електродите е инструмент, другият е част, направена от проводими материали. При приближаването им към тях се образува електрически разряд . Разрядите се произвеждат в импулси, за това се използва импулсен генератор. Работата се извършва в течна диелектрична среда, което увеличава силата на разреждане. Като диелектрик се използват различни минерални масла и керосин. В резултат на разряда се образува електрическа дъга. За електродите можете да изберете различни материали:
- волфрам;
- въглища;
- мед;
- месинг.
Токът загрява електрода, диелектрикът се изпарява и се образува газов мехур. Под действието на разряд с голяма мощност температурата в газов мехур се повишава до хиляди градуси, електродите се стопяват и металът се изхвърля.
Електроерозивната обработка се използва при следните процеси:
- Абразивно шлайфане. Състои се в унищожаването на метална заготовка с помощта на абразивна обработка и електрически разряд.
- Електроерозивно-химично смилане - използването на електроспаркова ерозия и анодно разтваряне в електролитна среда.
- Анодно-механичният метод на електрическа обработка се характеризира със сложни електрохимични и механични методи на излагане, при които материалът на детайла се разтваря и полученият оксиден филм се отстранява механично.
- Мигането е метод за мигане на дупки в твърди материали по метода EDM.
- Електроерозивното втвърдяване позволява да се подобрят якостните характеристики на повърхността на детайла.
- Обемно копиране ви позволява да копирате формата на електрода-инструмент.
- Електроерозивното рязане на метали позволява да се постигне висока точност.
Електрическата обработка се извършва с пряка и обратна полярност.
Електроспарка обработка на метали
При електрическата искрова обработка част е анод, а инструмент е катод. С тази полярност електродът-инструмент се разрушава значително. За да се предотврати разрушаването, към него се прилага кратък отрицателен импулс с продължителност не повече от 0, 001 секунди. Методът се използва главно за довършителни работи. Тя ви позволява да пропуснете дупки, да почиствате повърхности и да смилате части от материали с висока твърдост.
Електрическа обработка на импулси
При електрическа обработка на импулси се използва обратна полярност. Частта е катода. Когато се образува дъгов разряд, обработката на частта се осъществява чрез йонна струя, насочена към частта. Това осигурява добри резултати за отстраняване на метали, но значително по-малка точност. Този метод се използва за груби заготовки.
Електроерозивното рязане се използва, ако е необходимо, за производството на части от сложна конфигурация от високоякостни сплави. Режещите растения се използват, когато е необходимо, серийно производство на продукти с висока точност.
Промишлено оборудване
В промишлеността се използват машини за рязане и пробиване на тел. При машините за рязане на тел отрицателен стълб е прикрепен към частта, а положителен стълб към инструмента. Жицата, навита на барабана, движеща се нагоре и надолу и по контура на детайла, изгаря частта от желаната конфигурация и размер.
Шевни машини са проектирани да произвеждат малки дупки и прецизно през бримки. Кухините се правят чрез мигане с обемно копиране на формата на електрода-инструмент. Използват се при производството на инструментални матрици, различни малки решетки и резбови отвори в огнеупорни материали.
В индустрията се използват автоматизирани машини за закрепване както на детайли, така и на електроден инструмент. Съществуват унифицирани устройства за захващане на превозни средства (промишлени роботи, манипулатори) за доставка на детайли и електрод-инструменти, както и регулиране на машинния инструмент.
В много отрасли електрическата обработка е неразделна част от процеса. Намира приложение в строителството на двигатели, производството на електронни продукти, в енергетиката и транспортното инженерство. Наред с голям брой предимства, методът има и недостатъци. Те включват:
- ниска производителност на металорежещи машини;
- висока консумация на енергия;
- сложен процес, който трябва да управлява специалист.
Но въпреки тези недостатъци методът на електроерозията намери своето приложение в промишлеността и успешно се развива. В бъдеще се очакват разработки, свързани с електрическата обработка на интерметални сплави и керамика и използването на съвременни композитни материали за електродни електроди.