Искровая эрозия

Проходка стальной полости под заделанный диэлектрик.

Электроэрозионная обработка (сокр ЭДЕ из Engl. Обработка Электрического разряда , и электрическая обработка разряда , удаление EDM ( DIN 8580 ) или электрическая обработка разряда ) представляет собой тепловой, материал для удаления изделий метода для проводящих материалов на основе электрических разрядов ( искровой ) между электрод в качестве инструмента и проводящей заготовки основан.

Процесс обработки

Электроэрозионный электроэрозионный станок для проволоки и штамповки

Обработка происходит в непроводящей среде, так называемом диэлектрике (в основном масло или деионизированная вода). Либо заготовка, инструмент и диэлектрик находятся в резервуаре, либо диэлектрик по шлангам подается в зону эрозии, где он омывается инструментом и заготовкой.

Электродный инструмент перемещается на расстояние от 0,004 до 0,5 мм от заготовки. В нужный момент возникновение искры происходит за счет увеличения приложенного напряжения. Искры заставляют материал плавиться и испаряться в точках. На результат удаления влияют интенсивность, частота, продолжительность, длина, ширина зазора и полярность разряда. Инструмент перемещается с помощью ЧПУ . Могут изготавливаться сложные геометрические формы.

Материал электродов выбирается в соответствии с обрабатываемым материалом. Медь , латунь , графит , медные сплавы (в основном с вольфрамом ) и твердые металлы являются наиболее распространенными электродными материалами.

Различают электроэрозионное сверление ( эрозия сверлом ), электроэрозионная резка ( проволочная эрозия ), при которой проволока образует электрод, и электроискровую эрозию ( эрозию грузила ), при которой электрод перемещается в заготовку в качестве отрицательного элемента. формировать с помощью электроэрозионного станка . Дисковая эрозия также используется все больше и больше, с медным , медно-вольфрамовым или графитовым диском, который служит вращающимся электродом.

Электрод инструмента обычно подключается положительно, и искры вызываются быстрой последовательностью импульсов с максимально постоянной энергией.

история

В 1770 году английский ученый Джозеф Пристли открыл эрозионный эффект электрических разрядов.

В 1943 году российские ученые и их супруги Борис Романович (приехал русский Борис Романович ) и Наталья Иоасафауна Лазаренко ( русская Наталья Иоасафовна Лазаренко ) в исследовании с целью повреждения электрических контактов искрой во время процесса переключения, чтобы уменьшить, к идее разрушительного Использовать эффекты электрических разрядов и разработать метод контролируемой обработки металлов. Они назвали процесс искровой эрозией, потому что серия искр возникла между двумя проводниками, погруженными в жидкий диэлектрик. Принцип генератора разряда, использовавшийся в то время, известный как круг Лазаренко , долгое время использовался при создании генераторов для электроэрозионных машин . В усовершенствованном виде этот тип генератора все еще используется в некоторых приложениях.

Первый станок для электроэрозионной обработки был представлен в 1955 году на Европейской выставке станков в Милане. Первый электроэрозионный электроэрозионный станок с ЧПУ был разработан и представлен в Швейцарии в 1969 году компанией AG для промышленной электроники (AGIE). Это объединяет преимущества числового программного управления в связи с искровой эрозией. Также больше не было необходимости изготавливать электрод перед обработкой. Сегодня электроэрозионные станки с ЧПУ используются в машиностроении и строительстве, в том числе из-за таких сложных форм. также могут изготавливаться из твердых материалов (пуансоны, штампы).

С 1982 года искровая эрозия также используется в тонких ремеслах, таких как Б. используется и получает дальнейшее развитие в стоматологической технике. Стоматологическая искровая эрозия используется для установки фрикционных штифтов или для формования стопорных и поворотных болтов и всех видов крепежных соединений. В 1995 году дальнейшее развитие эрозии измерительной насадки, или сокращенно SAE, было расширено, чтобы включить важную область: Применение: пассивация искровой эрозии протезов на имплантатах.

Области применения

С одной стороны, искровой эрозии используется для обработки материалов, которые трудно обработать , механическая обработка которых приводит к быстрому износу обычных инструментов. С другой стороны, очень высокий уровень точности может быть достигнут при производстве сложных форм из проводящих материалов, что в других случаях требовало значительно более высоких усилий.

EDM особенно подходит для изготовления глубоких и узких вмятин и надрезов, а также очень сложных поверхностных структур.

Закаленная сталь , твердые титановые сплавы , твердый металл , твердые материалы и токопроводящая высокопрочная керамика, которые v. а. в воздухе и в космосе используются, хорошо справляется.

Могут быть созданы структуры поверхности с переменной шероховатостью, а также края без заусенцев. При соответствующем усилии поверхность также можно полировать электроэрозионным методом.

Используя координатно- измерительную машину и устройство для смены электродов для сверления и штамповки, процессы можно дополнительно автоматизировать.

недостаток

  • Производство электродов относительно сложное.
  • Для настройки станка необходимо измерить каждый электрод (смещение центра, вращение, длина), и данные измерений должны быть учтены при программировании.
  • Съем материала за рабочий цикл низкий. Это ограничивает применение удаления ограниченного количества материала.
  • Поскольку колебания температуры приводят к неточностям, для точной работы в помещении необходимо кондиционирование.
  • В целом, самые высокие производственные затраты при изготовлении инструмента и пресс-форм.
  • Обрабатываемые материалы должны быть электропроводными.

Электродный материал

В зависимости от процесса для электродов используются разные материалы.

  • Эрозия сверлом: медные или латунные трубки разных профилей (Ø 0,1 - 6,0 мм)
  • Эрозия проволоки: латунная или медная проволока, частично также с покрытием (Ø 0,02 - 0,33 мм)
  • Эрозия при опускании штампа: медные или графитовые блоки , которым в основном придают форму с помощью процессов высокоскоростного фрезерования , реже с помощью ультразвуковой вибрационной притирки . Иногда на эрозионных станках также есть приспособления для правки для профилирования электрода. В случае эрозии диска обычно постоянно монтируется долото токарного станка для правки, с помощью которого электрод может быть произвольно профилирован и возвращен в форму, если он сильно изношен.

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ А. Беренс, Дж. Гинзель, Ф.-Л. Брюнс: Обнаружение дуги при электроразрядной обработке. Университет Федеральных вооруженных сил - Лаборатория производственных технологий (LFT), Гамбург, 2000 г., стр. 7, (PDF; 147 kB).
  2. ↑ А.Д. Верхотуров, А.Е. Гитлевич, В.В. Михайлов: БОРИС РОМАНОВИЧ ЛАЗАРЕНКО - АВТОР ВЫДАЮЩИХСЯ ОТКРЫТИЙ В ТЕХНИКЕ XX ВЕКА. УЧЁНЫЙ И ОРГАНИЗАТОР НАУКИ (К 100-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ). (PDF; 1,6 МБ) 19 июля 2010 г., по состоянию на 2 июня 2019 г. (на русском языке).