1.0 Увядзенне
Гэта тэхналогія вытворчасці, у якой выкарыстоўваюцца электрычныя разрады для надання пэўнай формы. Для апісання гэтага працэсу выкарыстоўваюцца такія тэрміны, як іскравая апрацоўка, іскравая эрозія, выпальванне, штампаванне і дротавая эрозія.
Фрэзерныя станкі з ЧПУ ў Кітаі вырабляюць складаныя геаметрычныя дэталі з цвёрдых матэрыялаў, такіх як тытан, нержавеючая сталь, а таксама іншых загартаваных сплаваў, з выкарыстаннем электраэрозійнай апрацоўкі.
1.1 Выкарыстанне электроннай дынамічнай музыкі
Электраэрозійная апрацоўка пераважнейшая ў дробнасерыйнай вытворчасці, бо дазваляе выконваць некалькі працэсаў. Сярод іх фрэзераванне, такарная апрацоўка, свідраванне дробных адтулін і іншыя працэдуры. Тэхналогія электраэрозійнай апрацоўкі дапамагае ў наступных сферах прымянення дзякуючы сваёй здольнасці ствараць унікальныя і дакладныя формы:
i. Выраб штампаў
Інструменты для высечкі і фарміравання выкарыстоўваюцца для выразання або надання матэрыялам формы ў цвёрдыя прадметы. Незалежна ад памеру або рэдкасці патрэбнай формы, для вырабу гэтых штампаў выкарыстоўваецца электраэрозійная апрацоўка.
II. Выраб цвілі
Электраэрозійная апрацоўка часта выкарыстоўваецца для дасягнення правільнага дыяметра, глыбіні і формы формы. Вытворцы формаў выкарыстоўваюць яе ў якасці асноўнага метаду ліцця пад ціскам. Найбольш распаўсюджанай формай электраэрозійнай апрацоўкі, якая выкарыстоўваецца ў вытворчасці формаў, з'яўляецца дротавая электраэрозійная апрацоўка.
III. Свідраванне малюсенькіх адтулін
Тэхналогія электраэрозійнай апрацоўкі - гэта хуткі і зручны падыход для свідравання дакладных глыбокіх мікраскапічных адтулін у матэрыялах любой цвёрдасці. Электраэрозійная апрацоўка таксама можа выкарыстоўвацца для свідравання адтулін у нахільных паверхнях і іншых складаных месцах.
2.0 Прынцып працы EDM
Крыніца пастаяннага току забяспечвае энергію, неабходную для ўзнікнення іскры. Крыніца пастаяннага току кіруецца сістэмай электраэрозійнага вымярэння, якая ўключае і выключае энергію іскры і падае дакладную колькасць электрычнасці на кожную іскру.
Трываласць дыэлектрычнай вадкасці вызначае частату іскраў паміж электродам і дэталлю. Тыповая вуглевадародная алейная вадкасць мае дыэлектрычную трываласць 170 вольт на міліметр (170 В/мм2).
Электрод перамяшчаюць бліжэй да апрацоўванай дэталі, пакуль адлегласць паміж імі не дасягне 0.001 цалі (0.025 мм).
Дыэлектрычная вадкасць запаўняе прамежак паміж электродам і дэталлю. Падчас прасоўвання электрода паміж электродам і дэталлю падаецца напружанне 170 В.
Дыэлектрычная вадкасць іянізуецца і ператвараецца з электрычнага ізалятара ў электрычны праваднік пры напружанні 170 В і адлегласці 0.001 цалі (0.025 мм). Іанізаваная дыэлектрычная вадкасць праводзіць электрычнасць ад электрода да апрацоўванай дэталі. Пасля іянізацыі дыэлектрычнай вадкасці электрычнасць працягвае працякаць праз яе, пакуль яна не будзе выключана.
Калі харчаванне адключаецца, дыэлектрычная вадкасць дэіянізуецца, і вадкасць вяртаецца да сваіх электрычных уласцівасцей. Вальтметр будзе паказваць напружанне холостага ланцуга, калі крыніца харчавання ўключана, але электрод недастаткова блізка да апрацоўванай дэталі, каб утварылася іскра. Напружанне апрацоўкі — гэта напружанне, якое адлюстроўваецца пры ўтварэнні іскры. Звычайны дыяпазон напружання холостага ланцуга складае 100–300 В. У большасці выпадкаў напружанне апрацоўкі складае ад 20 да 50 вольт.
Калі дыэлектрычная вадкасць іянізуецца, яна награваецца пад уздзеяннем электрычнасці і ператвараецца ў плазму. У такой сітуацыі электроны лёгка перамяшчаюцца праз іянізаваную плазму ў выглядзе іскры. Адмоўныя электроны прыцягваюцца да станоўча зараджанай дэталі, а станоўчыя іёны — да адмоўна зараджанага электрода, калі электрычнасць праходзіць праз плазму.
Кінетычная энергія электронаў і іонаў пераўтвараецца ў цеплавую энергію або цеплавы паток пры іх сутыкненні з паверхнямі апрацоўванай дэталі і інструмента адпаведна. Інтэнсіўны канцэнтраваны цеплавы паток выклікае экстрэмальнае імгненнае абмежаванае павышэнне тэмпературы больш чым на 10 000°F (10 000°F). oC. Матэрыял выдаляецца ў выніку лакалізаванага моцнага павышэння тэмпературы. Выдаленне матэрыялу адбываецца ў выніку як імгненнага выпарэння, так і плаўлення. Выдаляецца толькі частка расплаўленага металу. Плазменны канал разбураецца пры зняцці рознасці патэнцыялаў. У выніку гэтага ўзнікаюць ударныя хвалі сціску як на паверхні электрода, так і ў навакольным асяроддзі. Асабліва паблізу інструмента, у самых высокіх кропках паверхні дэталі.
3.0 Віды ЭДМ
Існуе некалькі спосабаў апрацоўкі з дапамогай электрычнага разраду. Ніжэй прыведзены некалькі формаў апрацоўкі электраэрозіяй:
1. Грузіла EDM
Электрычная іскра ствараецца паміж электродам і апрацоўванай дэталлю з дапамогай графітавых або медных электродаў і дыэлектрычнай вадкасці. На першым этапе гэтага метаду электрод ствараецца ў форме, адваротнай патрэбнай паражніны. Такім чынам ствараецца штамп.
Падчас апускання ў дыэлектрычную вадкасць, такую як алей, паміж штампам і электраправоднай дэталлю індукуецца напружанне. Штамп паступова апускаецца да дэталі, пакуль не дасягне «электрычнага прабою», пасля чаго іскра праскоквае праз «іскравы прамежак». Гэта прыводзіць да выпарэння і плаўлення матэрыялу на дэталі, а дыэлектрычная вадкасць затым забірае любыя выкінутыя часціцы. Падчас гэтага працэсу невялікая частка электрода часта падвяргаецца карозіі.
2. Wire EDM
У дроцяной электроэрозионной апрацоўцы выкарыстоўваецца тонкі дрот, які праходзіць па восі. Верхнія і ніжнія накіроўвалыя дроту, якія звычайна вырабляюцца з алмазаў, рэгулююць становішча электрода, каб вырабляць вырабы са складанымі формамі і жорсткімі допускамі на апрацоўванай дэталі. Металічны кантакт, часта выраблены з зносаўстойлівага карбіду вальфраму, падае напружанне на дроцяны электрод. Апрацоўка мікрадэталяў была створана з дапамогай вельмі тонкага дроту дыяметрам усяго 30 м.
3. Электраэрозійны канструкцыйны інструмент
У параўнанні з тыповымі працэдурамі свідравання адтулін, гэты падыход дазваляе дакладна вырабляць надзвычай малыя і глыбокія адтуліны без неабходнасці выдалення задзірын. У гэтым працэсе таксама выкарыстоўваецца электроэрозиўная апрацоўка пад ціскам. Аднак разрэз выконваецца пульсуючым цыліндрычным электродам, які рухаецца глыбей у апрацоўваную дэталь, адначасова падаючы дыэлектрычную вадкасць у вобласць рэзання.
3.1 Перавагі EDM
- Падвышаная гнуткасць канструкцыі
Адной з найбольш значных пераваг электраэрозійнай апрацоўкі з'яўляецца тое, што яна дазваляе рэзаць формы і глыбіні, якія цяжка дасягнуць стандартнымі тэхналогіямі апрацоўкі. Прыкладамі з'яўляюцца падрэзы і дакладна прамыя ўнутраныя куты. Яшчэ адна перавага заключаецца ў тым, што тэхналогія апрацоўкі не стварае задзірын.
- Апрацоўка без дэфармацый
Пры гэтай тэхніцы інструмент ніколі не датыкаецца непасрэдна з дэталлю. Няма дэфармацыі, калі на дэталь не дзейнічаюць ніякія сілы. Гэта дазваляе апрацоўваць надзвычай тонкія дэталі без рызыкі іх паломкі. Акрамя таго, дзякуючы адсутнасці дэфармацыі можна дасягнуць вельмі жорсткіх дапушчальных значэнняў +/- 0.012 мм.
- Паляпшае якасць аздаблення паверхні
Традыцыйныя працэсы выдалення матэрыялу, такія як фрэзераванне на станках з ЧПУ, пакідаюць на апрацоўцы сляды, якія пасля неабходна выдаліць. Апрацоўка паверхні пры электраэрозійнай апрацоўцы мае нулявы напрамак, што забяспечвае паслядоўна гладкія паверхні без неабходнасці дадатковай апрацоўкі. Хуткая электраэрозійная апрацоўка, з іншага боку, можа пакінуць тэкстуру, падобны на дробаструменевую апрацоўку.
- Высокая дакладнасць
Дзякуючы высокаму ўзроўню дакладнасці, электроэрозійная апрацоўка ідэальна падыходзіць для стварэння дробных кампанентаў і прататыпаў. Напрыклад, гэты падыход часта выкарыстоўваецца ў аўтамабільнай галіне, дзе для вырабу далікатных кампанентаў рухавіка неабходная высокая ступень дакладнасці.
- Працуе з загартаваным матэрыялам
Электраэрозійная апрацоўка ідэальна падыходзіць для цвёрдых матэрыялаў. У выніку можна лёгка пазбегнуць любых магчымых дэфармацый пры тэрмічнай апрацоўцы.
- Магчымыя розныя формы і глыбіні
Электраэрозія таксама дазваляе ствараць формы і глыбіні, якія цяжка дасягнуць рэжучым інструментам. Глыбокая апрацоўка, у прыватнасці, калі суадносіны даўжыні інструмента да дыяметра даволі вялікае, з'яўляецца распаўсюджаным спосабам выкарыстання. Электраэрозія таксама спецыялізуецца на вострых унутраных кутах, глыбокіх рэбрах і невялікіх пазах.
3.2 Недахопы электраэрозіі
- Хуткасць выдалення матэрыялу нізкая
Хуткасць выдалення матэрыялу ніжэйшая ў параўнанні са стандартнымі метадамі апрацоўкі. Павелічэнне часу вытворчасці ўплывае на агульны кошт, паколькі вытворчы працэс асабліва энергаёмісты. У выніку электроэрозійная апрацоўка неэфектыўная для буйных праектаў і часта грэбуецца іншымі падыходамі.
- Некаторыя матэрыялы нельга апрацоўваць механічнай апрацоўкай.
Электраэрозійная апрацоўка можа выкарыстоўвацца толькі для матэрыялаў, якія праводзяць электраэнергію. Варта таксама адзначыць, што, хоць працэдура намінальна не выклікае напружання, апрацоўка ўключае ў сябе цеплавы працэс, які можа змяніць склад дэталі.
- Электрод можа быць дарагім.
Для электраэрозійнай апрацоўкі пад ціскам патрабуецца спецыяльны электрод з адваротнай рысай. Апрацоўка электрода можа здацца дарагой пры нізкіх аб'ёмах вытворчасці, але пры больш высокіх узроўнях гэтыя дадатковыя выдаткі могуць быць размеркаваны на некалькі кампанентаў.
3.3 Электронная танцавальная музыка і здароўе і бяспека
Ніжэй пералічаны некаторыя меры засцярогі, якія неабходна выконваць для бяспечнай працы з абсталяваннем для электраэрозійнай апрацоўкі.
- Электраэрозійная апрацоўка патрабуе ўсебаковай падрыхтоўкі аператараў і персаналу.
- Пераканайцеся, што абсталяванне пажарнай бяспекі ўстаноўлена і рэгулярна абслугоўваецца.
- Уважліва сачыце за дыэлектрычнай вадкасцю. Вадкасць перашкаджае разраду пераходзіць на іншыя праводзячыя матэрыялы, акрамя апрацоўванай дэталі.
- Правільная цыркуляцыя паветра дапамагае выдаліць газы, якія могуць утварацца ў вадкасці ў выніку хімічных рэакцый, што адбываюцца падчас выкіду.
- Важна сачыць за дыэлектрычнай вадкасцю, каб пераканацца, што яна не губляе сваіх неправодзячых уласцівасцей.
4.0 Заключэнне
У кампаніі CNC Milling China электраэрозійная апрацоўка застаецца рашэннем для высокапатрабавальных задач апрацоўкі. Яна дазваляе інжынерам змяняць матэрыялы ў сітуацыях, калі стандартныя падыходы складаныя або немагчымыя. Гэтая ўнікальная працэдура спрыяе вытворчасці высакаякасных кампанентаў.
