Электроэрозионная обработка металла

Электроэрозионный способ обработки металла осуществляется в тех ситуациях, когда тяжело применить механические методы. Например, работая со сверхтвердыми сплавами, при выполнении отверстий или сложных контурных выемок, а также при выполнении сложных деталей, требующих высокой точности, но без необходимости дополнительных механических доработок. Электроэрозионная обработка также способна улучшить качество поверхности детали.

Электроэрозионная обработка металлов представляет собой способ размерной обработки деталей с применением электрического разряда. Это дает возможность менять степень шероховатости, конфигурацию и размеры заготовок, а также делать поверхность тверже. В отличие от большинства других технологий обработки металлов, благодаря электроэрозии можно работать даже с тугоплавкими металлами. Электроэрозионный способ позволяет в материалах высокой твердости выполнять выемки и отверстия различной формы без применения физического воздействия.

Принцип и особенности электроэрозионного метода обработки металла

Принцип действия данного метода состоит в изменении конфигурации и структуры поверхностного слоя детали под действием разряда электрического тока. Разряд появляется при близком расположении двух электродов, первым из которых является деталь из электропроводящего материала, а другим электродом служит инструмент. Разряд осуществляется с помощью генератора импульсов в среде жидкого диэлектрика, который обеспечивает повышение силы разряда. В процессе разряда появляется электрическая дуга. К жидким диэлектрикам относятся керосин и минеральные масла. В качестве электродов используются такие материалы, как латунь, уголь, вольфрам и медь.

После нагревания электрода электроизоляционная жидкость начинает испаряться, затем формируется газовый пузырь, температура в котором достигает нескольких тысяч градусов. Это приводит к плавлению электродов с последующим выбросом металла.

Электроэрозионная обработка металла бывает следующих видов:

• Электроэрозионно-химическое шлифование – представляет собой анодное растворение в электролите и действие электроискровой эрозии;
• Анодно-механическая обработка – комбинированная электрохимическая и механическая форма воздействия, во время которого происходит растворение материала заготовки. На верхнем слое формируются окисные пленки, которые удаляются механически;
• Абразивная шлифовка – заключается в разрушении металла с использованием электроэрозии и абразивной обработки;
• Электроэрозионное упрочнение – это процесс обработки, при котором повышается прочность верхнего слоя заготовки;
• Электроэрозионное прошивание – процесс обработки, во время которого образуются отверстия обычного сечения в материалах путем углубления инструмента-электрода в заготовку;
• Электроэрозионное объемное копирование – производство копии формы электрода-инструмента;
• Электроэрозионный процесс резки металла высокой точности.

Полярность при осуществлении электроэрозионного процесса бывает обратная и прямая.

Электроискровой метод обработки деталей

В процессе электроискровой обработки металла катодом служит инструмент, а анодом – сама деталь. При осуществлении данной полярности происходит повреждение электрода-инструмента. Чтобы не допустить этого, отрицательный и короткий (не больше 0,001 секунды) импульс направляют на электрод-инструмент. Данный электроискровой метод применяют для прошивки отверстий, шлифования особо твердых деталей и чистовой шлифовки металлических поверхностей.

Электроимпульсная технология обработки металла

В данном виде обработки используется обратная полярность. Во время обработки катода, который является деталью, формируется дуговой разряд. При этом обработка выполняется ионным потоком, который направлен к катоду. Электроимпульсный метод выполняется для черновой обработки металла и гарантирует высокую эффективность при съеме металла, однако точность при этом уменьшается.

Для производства сложных по форме деталей из стали высокой прочности используется электроэрозионная резка. Оборудование для резки металла применяется для серийного производства большого объема высокоточных деталей.

Промышленное электроэрозионное оборудование

Для осуществления электроэрозионной обработки металла употребляются прошивочные и проволочно-вырезные станки. Прошивочное оборудование задействовано для формирования небольших отверстий и сквозных контуров. Технология прошивания с объемным копированием формы инструмента также практикуется для изготовления полостей. Прошивочные станки эксплуатируются для образования крепежных отверстий в тугоплавких материалах, разнообразных мелких сеток и инструментальных штампов.

Особенность работы проволочно-вырезного оборудования заключается в том, что к детали прикреплен отрицательный полюс, а к инструменту – положительный. Необходимая форма и требуемые размеры детали достигаются с помощью движения проволоки, прикрепленной на барабан. В результате ее перемещения вверх и вниз по контуру происходит выжигание заготовки детали.

Преимущества и недостатки электроэрозионной обработки

Электроэрозионная обработка металла употребляется в разнообразных технологических отраслях: энергетическом и транспортном машиностроении, при разработке радиотехнических деталей, а также в создании двигателей и различных изделий. Несмотря на все достоинства данного метода, у него есть и недостатки:

• использование большого количества энергии;
• невысокая производительность оборудования;
• технология производства достаточна сложна, управлять процессом должен профессионал.

Но всё же плюсов электроэрозионного способа обработки металла больше. Этот метод широко распространен в промышленном производстве и совершенствуется с каждым годом.