При проведении обработки металла электроэрозионным разрядом поверхностный слой заготовки снимается подачей импульсов тока. Во время прохождения импульсного разряда через межэлектродный промежуток вследствие электрических, тепловых, газодинамических, термических и механических процессов происходит эрозионное удаление металла (вырывание частиц) на определённую глубину с поверхности заготовки. Технологически электроэрозионная обработка материалов может происходить в жидкостной или газовой среде. В СПб подобную технологию обработки металлов использует компания BTR GROUP.
Цель обработки заготовок из металла электроэрозией:
- Получить отверстия любого диаметра, размера и геометрии;
- Произвести прошивку несквозных отверстий;
- Добиться образования фасонных полостей;
- Промаркировать изделия;
- Отшлифовать поверхность детали;
- Получить гладкие профильные выемки-пазы.
Электроэрозионная технология обработки твёрдых материалов увеличивает прочность металлических деталей. Также увеличивается точность результата. Кроме перечисленных выше целей, применение электроэрозии позволяет резать металл и осуществлять другие варианты обработки. Электроэрозия – экономически выгодная технология в сравнении с механическим воздействием.
Длительность разрядов при электроэрозионном воздействии на металл составляет около 10-2 секунд, и за это время тепловая энергия не проникает в толщу материала. Поэтому понадобится разряд небольшой мощности, чтобы разогреть, расплавить и испарить поверхностный слой заготовки.
Стадии электроэрозионной обработки
Экономически электроэрозионная обработка в газовой или жидкой среде оправдана при снятии металла с поверхностей сложных изделий фасонного типа. Механическая обработка металлов вызывает износ и выход из строя инструмента. Достоинство электроэрозии в том, что для изготовления деталей в качестве инструмента применяются дешёвые материалы, которые легче поддаются обработке. Износ инструмента при этом будет минимальным.
Полный цикл электроэрозии состоит из трёх этапов:
- Первый этап, с которого начинается электроэрозионная обработка металла принцип работы которой описан ниже - исследование газовой среды после возникновения области с высоким уровнем напряженности электрического поля. Пик напряженности проявляется на шероховатых поверхностях материала заготовки и инструмента.
- Вторая стадия сопровождается зарождением проводного канала. Освобождающиеся из возвышающихся участков на катоде электроны начинают двигаться к аноду. Таким образом, возникает электрический ток. Наталкиваясь на молекулы рабочей среды, электроны ионизируют её в канале проводимости, который выглядит, как узкое место цилиндрической формы. Проводящий канал наполнен ионами и электронами. Электронный поток обладает большой энергией, которая обрушивается на заготовку, выполняющую роль анода. В результате под воздействием тепловой энергии на поверхности заготовки образуется выемка.
- Третий этап эрозии – остановка подачи электрического тока, после чего пространство между анодом и катодом снова накапливает энергию для следующего разряда.
Материалы для изготовления инструмента-электрода должны обладать эрозионной устойчивостью. Рекомендованные для изготовления электроинструмента металлы и сплавы – алюминий, медь, вольфрам, латунь, графит. Их использование обеспечивает стабильный процесс электроэрозии и качественный результат обработки.
Электроэрозия металла в жидкой рабочей среде проходит по другой технологии. Около проводного канала зарождается пузырь от испарения рабочей жидкости и материала заготовки. Высокое давление в канале проводимости заставляет его увеличиваться, при этом рабочая жидкость сжимается. Уровень давления в канале может достигать 2-107 Па.
Инерционные процессы заставляют жидкость и газ оставаться в одной точке, но при этом расширяться. Пограничная поверхность проводного канала при этом может разгоняться до150-200 метров в секунду. Наружная граница канала проводимости уплотняется, и давление на этом фронте изменяется скачками - от первоначального в рабочей среде до высокого уровня в пограничной зоне. Температура, сопровождающая процесс, поднимается до 40000°С.
Последний этап электроэрозии в жидкой среде – остановка подачи электрического тока, отвод ударной волны от поверхности пузыря и инерционное расширение испарений. Рабочая среда гасит последствия ударного воздействия, при этом из лунок электродов инструмента и заготовки выбрасываются остатки жидкого металла.
Как происходит обработка металла
Стандартная технологическая операция с использованием электроэрозионной обработки на копировально-прошивочном оборудовании происходит следующим образом:
- Заготовка жёстко крепится в специальном приспособлении или патроне станка. Детали массой более ста килограммов можно обрабатывать без фиксации. Далее так же жёстко фиксируется электрод-инструмент при помощи электродержателя. Положение катода (инструмента) выверяется при помощи установочных маркеров – по отношению к аноду (заготовке) смещение должно быть минимальным. Визуально контроль проводится через микроскоп или по положению базовых штифтов. После проверки положения стакан заполняется рабочей средой так, чтобы заготовка полностью скрылась в ней;
- Выводят оборудование на требуемый режим при помощи импульсного генератора, проводят настройку измерителя глубины и регулируют подачу заготовки. В процессе обработки может быть задействован вибратор и дополнительная подача рабочей среды посредством помпы;
- Чтобы увеличить производительность электроэрозионной обработки и получить поверхность требуемой шероховатости, заготовку обрабатывают в три этапа – от воздействия черновым инструментом до обработки чистовым электродом и доводочным инструментом-катодом.
Оборудование, которое используется специалистами BTR GROUP в СПб, самое разнообразное. При электроэрозионном воздействии на твёрдые поверхности могут использоваться проволочно-электроэрозионные и/или копировально-прошивочные станки.
Проволочно-электроэрозионное оборудование требуется, чтобы добиться сложной формы заготовки, также его используют в производстве пресс-форм и высокоточных деталей. Заготовки высокой точности изготовления обычно используются в авиастроении, приборостроении и в других стратегических областях промышленности. Копировально-прошивочное оборудование необходимо в производстве серийных товаров и штампов.
Преимущества применения современного электроэрозионного оборудования заключаются в получении однородной структуры поверхности заготовки, качественного результата и точности работ, проведении операций с материалами любой степени твёрдости.
Также технология электроэрозии позволяет прошивать и сверлить отверстия любой формы, получать штампы, фасонные и профильные изделия. Отдельно стоит сказать о возможности обработки высокопрочных металлов – титана, осмия, вольфрама, иридия, рения, и т.д.
Как заказать профессиональные услуги по электроэрозионной обработке
Компания BTR GROUP работает с современным оборудованием, предназначенным для электроэрозионной обработки твёрдых материалов. Квалифицированные мастера с многолетним опытом подобных работ выполнят заказ любой сложности. Расчёт стоимости и сроки выполнения заказа определяются в индивидуальном порядке.
При необходимости обработка металла электроэрозионным способом обращайтесь в нашу компанию по телефону, указанному на сайте или через форму обратной связи. Мы предоставляем бесплатные консультации, помогаем в оформлении заказа, сопровождаем и контролируем каждый шаг специалистов, предоставляем отчёт о проделанных работах.