В первой половине двадцатого века ученые предложили обработку металла с помощью искрового заряда электроэрозионного станка. Данный метод называется электроэрозионная обработка. Принцип действия обработки прост и заключается в следующем: в среде жидкого диэлектрика производится сближение двух электродов под напряжением (анода и катода). Причем, роль катода выполняет обрабатываемая деталь. Между анодом и катодом возникает электрический разряд. В процессе взаимодействия выделяется энергия, способная разогреть и удалить частицы металла с поверхности электрода. Другими словами, происходит разрушение слоев металла под воздействием разрядов электрических (эрозия металла).
Благодаря подаче напряжения на электроды в виде коротких импульсов, энергия не воздействует вглубь металла. Это гарантирует то, что деталь в процессе обработки не утратит свои физические свойства.
Электроэрозионная обработка. Принцип работы
На практике электроэрозионная обработка выглядит следующим образом:
- Заготовка (катод) устанавливается на стол.
- Приготовление инструмента для обработки (проволоку, деталь из меди, графита, латуни, алюминия) с обработанной предварительно поверхностью. Поверхность должна по форме повторять ту плоскость, которая должна быть получена на заготовке.
- Крепление инструмента в подвижной части станка. На инструмент подается импульсное напряжение. Далее инструмент приближается к заготовке.
- Возникновение «пробоя» диэлектрика в виде искры между поверхностью обрабатываемой детали и инструментом.
- В зоне контакта искры с поверхностью заготовки происходит выбивание микрочастиц металла. Образуется маленькая воронка. Ее глубина равна напряжению между деталью и инструментом.
Следует отметить тот факт, что искра проскакивает между очень близкими между собой участками поверхности инструмента и заготовки. Крупинка за крупинкой миллионы маленьких искорок удаляют испорченный металл с обрабатываемой поверхности. Искорки все больше приближают эту поверхность по форме к поверхности инструмента в инвертированном виде. В процессе можно добиться максимальной чистоты и однородности обработки благодаря изменению напряжения на инструменте и варьированию искровым зазором. Если в качестве инструмента использовать проволоку, то заготовка разрезается с большей точностью. Кроме того, можно добиться контуров повышенной сложности. При других методах обработки сложные контуры получить невозможно.
Электроэрозионная обработка металлов имеет ряд преимуществ:
- достижение высокого качества обрабатываемой поверхности (однородность, точность). При этом, необходимость в дальнейшей финишной обработке отпадает;
- возможность получения разных текстур поверхности;
- возможность обрабатывания очень твердых поверхностей (выше 60 единиц);
- исключение деформации тонких деталей благодаря отсутствию механической нагрузки;
- минимальный износ анода;
- получение поверхностей различных геометрических форм;
- отсутствие шума в процессе обработки.
Электроискровая обработка. Использование метода
Электроискровой способ обработки нашел свое применение в следующем:
- прошивка отверстий в заготовках различной твердости;
- образование углублений;
- резка деталей различной твердости;
- удаление изношенных участков закаленных деталей;
- шлифовка поверхностей любой твердости;
- очистка деталей после варки сплавами.
Электроэрозионная обработка также нашла свое применение в ремонте строительных машин. С ее помощью производится срезка изношенных частей, удаление сломанных деталей крепежа, наращивание незначительно изношенных деталей.
В заключение следует знать, что прочность и износостойкость деталей машин, упрочненных электроискровым методом, зависит в значительной степени от режимов обработки и упрочняющего материала.
