Принцип и методы электроэрозионной обработки металлов проволокой - схема, основы, теория, виды, режимы, технология и способы на www.rocta.ru
mail
stanok
lines1
lines2
О компании Написать письмо Информация Контакты
rosta-w
тел: 8-908-135-59-82; (473) 239-65-79; 8-800-707-53-38 (Звонок по РФ бесплатный)
 

Электроэрозионная обработка металлов: виды, сущность и принципы

Ряд металлических изделий требуется изменить, придать им другую форму, но при этом не изменить физические и химические качества вещества. В статье мы расскажем про электроэрозионный метод обработки металлов, что это, а также принципы и основы способа.



Электроэрозионная обработка металлов

Сущность оборудования и виды

Электроэрозия предназначена для целенаправленного разрушения верхнего слоя детали под воздействием электрического воздействия. Термин зашифровывается аббревиатурой ЭЭО. Назначение станков на данной технологии – это образование отверстий и полостей, канавок, пазов, а также шлифовка, устранение изъянов на плоскости.

Разновидность подхода в основном зависит от используемого материала проводника. Это может быть графит, медь, вольфрам, алюминий или латунь. Они имеют высокую стойкость от эрозии, то есть от разрушения поверхности.



Станок для обработки металлов

Принцип работы

При любом виде воздействия, когда на металл направлена высокая температура, то его химическая решетка может потерять ряд ионов. Это не всегда негативно сказывается на результате, но по возможности этого можно избежать. Обычно значительно увеличивается прочность стали, что очень выгодно при производственных целях. Схема и сущность электроэрозионной обработки включает в себя:

  • конденсатор – он заряжает напряжение;
  • электрод, который является проводников одного из зарядов и создает разрядный промежуток между собой и поверхностью;
  • жидкость с низкой диэлектрической проницаемостью;
  • сам обрабатываемый элемент.

Деталь помещается в резервуар с влагой. При работе конденсатора происходит пробой жидкого материала, он нагревается и закипает, образуя газовую сферу из паров, где более интенсивно происходит нагревание. Металл плавится в определенных местах, куда направлено воздействие, продукты распада постепенно стекают, оставляя чистый след.

Основы технологии

Метод основан на следующем процессе. Напряжение на электродах создает электрическое поле. При их сближении происходит разряд. Он сильнее, если проводники будут находиться в керосине или минеральном масле. Мостики (связи) возникают не на всем протяжении контактов, а только там, где на них есть небольшие неровности, то есть в максимально приближенных друг к другу точках. По этим мостам проходит ток, он нагревает жидкость и способствует ее испарению, в результате чего высвобождаются газы. Они скапливаются в пузырь, внутри которого может возникнуть самый мощный разряд. Это приводит к максимальной, критической температуре при электрохимической эрозионной обработке металла – материал плавится, устраняя при этом дефекты. Результаты распада остаются в резервуаре с влажной средой в виде небольших шариков, их легко можно убрать, они моментально остывают.



Обработанная деталь

Классификация методов

  • Электроконтактный. Отличается тем, что импульс генерируется с помощью перемещения электродов. Вместо воды с антикоррозийными составами может быть воздух, что облегчает процедуру. Тогда применяется процесс распыления, так влага достигает межэлектродного промежутка.
  • Легирование. Так становится прочнее поверхность детали. Применяется при изготовлении изделий типа ножей, режущих частей, которые не должны быстро тупиться. Основная особенность – это изменение полярности, что приводит к иному температурному воздействию, более медленному. Накаливание происходит постепенно, что объясняет увеличенную прочность материала.


Электроэрозионная обработка

Технология электроэрозионной обработки в машиностроении при создании формы

ЭЭО применяется в разных сферах производства, но чаще всего для штамповки деталей различных машин. Формообразование происходит одним из следующих образов:

  • Копирование, второе название прошивание. Заключается в том, чтобы расположить проводники в точной последовательности, как и нужный элемент. Накладывать электроды можно сверху или снизу под заготовкой. Наиболее распространенный и активно применяемый способ.
  • Взаимное перемещение частей станка. Изменение размеров происходит более уникально, можно вырезать трудные части. Обычно делается процедура не вручную, а на оборудовании с ЧПУ, то есть после проектирования на компьютере в трехмерном объеме.


Схема подключения 1

Технология электроэрозионной обработки в машиностроении при создании формы

Для работы можно использовать абсолютно любой тип сплава, потому что каждый из них проводит ток, это основное условие. Процессы, которые можно проводить:

  • разрез на две и более части;
  • образование небольших отверстий различной глубины, то есть сверление;
  • мельчайшая шлифовка поверхности;
  • при наличии нежелательной полости можно нарастить материал;
  • упрочнение, закалка;
  • воссоздание аналогичной конфигурации;
  • гравировка, художественная резка; /li>
  • напыление.

Параметры электроэрозионной обработки могут меняться – импульс может идти попеременно с катода или анода, изменяется напряжение, становится сильнее или слабее сила тока. Но остается обязательное условие – нельзя применять переменный, только постоянный заряд. Также варьируется частота подачи импульсных разрядов, они зависят от того, как далеко друг от друга или от металла находится электроды (контактные поверхности с противоположными полюсами).

При срезе, разрезе, сверлении или ином отсечении части элемента применяется диэлектрик. В качестве жидкой среды могут применяться: керосин, дистиллированная вода, масло. Обратный процесс, то есть наращение или укрепление, необходимо проводить в воздухе или вакуумной атмосфере.



Схема подключения 1

Используемое оборудование: виды электроэрозионной обработки металлов проволокой и другими проводниками

Одним из наиболее качественных методов шлифовки является механический, но он длительный, затратный, а также сильнее зависит от человеческого фактора. При ЭЭО используется чаще всего два типа станков, на основе технологий:

  • проволочно-электроэрозионной;
  • копировально-прошивочной.

Первые дают более точную степень изготовления. Такие агрегаты стоят на заводах для космонавтики и авиастроения, а также там, где нужны маленькие микросхемы и доскональность в малых размерах. Вторые больше применяются для серий – происходит штамповка по одному образцу. Это также достаточно продуктивно, хотя и не имеет такой уникальности.

Все оборудование для ЭЭО стоит очень дорого, а также оно придирчиво в обслуживании. Это трудоемкий процесс, который нельзя повторить дома. Работать с аппаратурой этого класса могут только дипломированные специалисты.



электроэрозионный способ обработки поверхностного слоя металла

Преимущества электроэрозионной прошивочной обработки – высокая производительность и качество

Достоинства способа перед механическим:

  • Однородная поверхность без шероховатостей и изменения физической структуры вещества.
  • Нет нужды проводить дополнительную финишную шлифовку.
  • Выбор структуры среза.
  • Можно работать с любыми металлическими материалами вне зависимости от твердости.
  • Нет никаких деформаций, даже если это тонколистовой металл, который обычно гнется по краю при резке.
  • Достигаются любые сложные задачи, геометрические пространственные фигуры.
  • В цехах нет шума, вибраций и той атмосферы, которая часто присутствует на металлургических заводах.


электроэрозионный способ обработки поверхностного слоя металла 1

Резка с помощью способа ЭЭО

Разрез на таком оборудовании необходим в ювелирных мастерских или при иных условиях миниатюрных размеров и ценных заготовок, когда шлифовка уже не нужна. Также могут разрезаться очень твердые материалы. Но нужно учесть, что тугоплавкие вещества разъединяются очень долго, поэтому на это понадобится много времени и электроэнергии. Решите заранее, насколько это целесообразно и не легче ли использовать механические станки, а затем финишную шлифовку. Режим резки при электроэрозионной обработке работает на основе отрицательного полюса у электрода и положительного у контактной поверхности.

Можно выделить два подвида такого обрудования:

  • Проволочный, или вырезной – для толстых стенок изделий и прочных металлических сплавов.
  • Прошивной – скорее для штамповки тонкостенных листов.

Проволочно-вырезные станки

Проволока с диаметром сечения 0,1 – 0,2 мм не касается области резки, это бесконтактный способ. Заголовка под минусовым импульсом, а проводник вместе с катушкой под «плюсом». В основном подходит для фрезеровки, но с особенной точностью.

Электроэрозионные прошивные

Электрические проводники воздействуют не линейно с помощью вращающейся болванки, как в предыдущем варианте, а точечно. Форм поперечного сечения задана до мельчайших подробностей, чтобы прорезь, отверстие или иное углубление получились нужного формата.

Электроэрозионная (эрозийная) обработка поверхностного слоя происходит под температурой электрода от 100 до 400 градусов цельсия, какая является достаточной для плавления даже таких прочных сплавов, как:

  • нержавейка;
  • титан;
  • закаленная сталь.

Обычно устанавливаются станки с ЧПУ, на них можно изготавливать штампы, резьбу пр. отверстия без самых незначительных отклонений.

Самодельное оборудование ЭЭО

Это сложная схема и конструкция. Для работе на таких машинах нужен диплом с допуском и опыт. В домашних условиях очень трудно достигнуть норм безопасности. В быту используется редко. В основном применяется в цехах, где нужно серийное производство. На обслуживание уходит много энергии. При самостоятельном изготовлении нужно:

  • создать точную электрическую схему;
  • сделать генератор, который может давать бесперебойный ток высокой силы;
  • разработать механику движения электрода с управлением до доли миллиметра;
  • синхронизировать подачу проволоки, чтобы она направлялась в нужном количестве и в правильный промежуток времени.

Также следует позаботиться об электроизоляции, потому что при работе применяются серьезные напряжения и импульсы, они могут привести к ожогам и даже смерти при несоблюдении техники безопасности.



Дефекты при электроэрозионной обработке

Недостатки

К отрицательным сторонам технологии можно отнести:

  • Дороговизну обслуживания из-за высокого потребления энергии.
  • Массивность станка.
  • Сложность в обращении – обязательно нужен навык и опыт.
  • Опасность при соприкосновении с неизолированными проводами, а также при вдыхании попадающих в воздух газов. Следует обязательно надевать защитный костюм.

Заключение

В статье мы рассказали про теорию электроэрозионной обработки и нормирование деталей на оборудовании ЭЭО. Это очень продуктивный способ для крупного производства или небольшого завода по металлообработке, если в работе постоянно одинаковые серии изделий.



Наша продукция: