Процесс микро-ЭДС: Руководство по прецизионной электроэрозионной обработке

Микроэлектроэрозионная обработка (EDM) - это сложная технология производства, используемая в точном машиностроении для обработки токопроводящих материалов. Этот процесс значительно отличается от обычных методов обработки, поскольку использует электрическую, а не механическую энергию. Здесь мы рассмотрим основополагающие принципы микро-ЭДМ и расскажем, как с ее помощью достигается высокая точность обработки.

Основной принцип микроэлектроэрозионной обработки

Микро-EDM работает по принципу удаления материала посредством контролируемого использования электрических искр, возникающих между электродом инструмента и заготовкой, все это в изолирующей жидкой среде. На рисунке 1.1 показана схематическая диаграмма основного оборудования, используемого в микро-EDM. Во время процесса обработки импульсный источник питания подает импульсы постоянного тока, а устройство автоматического управления подачей поддерживает небольшой зазор между электродом инструмента и заготовкой. Металл удаляется за счет мгновенной высокотемпературной эрозии, вызванной импульсными искрами, в результате чего образуются разрядные кратеры. В отличие от традиционной механической обработки, которая использует механическую энергию для удаления материала, микро-EDM использует электрическую энергию. Кроме того, поскольку рабочий электрод и заготовка поддерживают небольшой зазор без прямого контакта, макроскопическая режущая сила отсутствует, что позволяет обрабатывать заготовки с более высокой твердостью, чем материал инструмента. Ключевые компоненты и их функции в микро-EDM следующие:

Недорогие индивидуальные решения. Наша фабрика занимается проектированием, разработкой и производством форм для порошковой металлургии, карбидных деталей, форм для литья под давлением, штамповочных инструментов и прецизионных деталей для форм.
WhatsApp: +86 186 3895 1317 Электронная почта: [email protected]

Схема микроэлектроразрядной обработки

1. Импульсный источник питания:
   • Генерирует импульсы постоянного тока (DC), которые необходимы для создания электрических искр, необходимых для обработки.
2. Автоматическое управление подачей:
   • Поддерживает оптимально малый зазор между электродом инструмента и заготовкой, обеспечивая постоянное искрообразование и удаление материала.
3. Взаимодействие электрода и заготовки:
   • Электрод инструмента и заготовка физически не соприкасаются; вместо этого в месте возникновения искры остается небольшой зазор, что позволяет инструменту обрабатывать материалы тверже его самого без прямого контакта или макроскопических сил резания.

Механика удаления материалов

Процесс удаления материала в микро-ЭДМ происходит в несколько этапов:

1. Формирование электрического поля:
   • Импульсное напряжение создает неравномерное электрическое поле между электродами. Когда напряженность поля достигает критического значения, возникает полевая эмиссия, приводящая к выбросу высокоскоростных электронов.
2. Ионизация и разрушение:
   • Испускаемые электроны сталкиваются с атомами в рабочей жидкости, ионизируют их и в конечном итоге вызывают пробой жидкости, в результате чего образуется канал разряда.
3. Выделение тепла и эрозия материалов:
   • Быстрое движение ионов и электронов внутри канала генерирует значительное количество тепла, вызывая материал на поверхности электродов плавиться и испаряться, образуя кратеры выброса.
4. Удаление продуктов эрозии:
   • Расширение газа в разгрузочном канале создает давление, которое помогает выводить расплавленные и парообразные материалы из зоны разгрузки.

Управление и оптимизация в микроэлектроэрозионной обработке

В микро-ЭДС контроль над длительностью и интервалом импульсов имеет решающее значение. После каждого импульса разряда:

• Деионизация рабочей жидкости:
  • Рабочей жидкости необходимо время, чтобы вернуться в изолирующее состояние. Недостаточная деионизация может привести к нежелательным стабильным дуговым разрядам, которые могут повредить процесс обработки.
• Время импульсного интервала:
  • Достаточное время между импульсами обеспечивает полную деионизацию жидкости и очистку от продуктов эрозии, предотвращая короткое замыкание и обеспечивая стабильность последующих разрядов.

Применение и преимущества

Микро-EDM широко используется в отраслях, требующих высокой точности и возможности обработки чрезвычайно твердых материалов. Его применение охватывает такие секторы, как аэрокосмическая промышленность для обработки охлаждающих отверстий в лопастях турбин, медицина для создания сложных имплантатов, а также инструментальная и штамповая промышленность для детальное изготовление форм.

Заключение

Микро-ЭДМ занимает особое место в мире производства благодаря своей способности обрабатывать проводящие материалы любой твердости с точностью и без прямого контакта. Этот процесс незаменим для получения сложных геометрических форм, которые трудно достичь с помощью традиционных методов обработки. Постоянное развитие технологии микро-ЭДМ продолжает расширять ее возможности, делая ее важнейшим инструментом в арсенале современных производственных технологий.