Принцип работы электроэрозионного станка

Раздел: 

Что такое эрозионная обработка?

Принцип работы элеткроэрозионных станков базируется на искровой эрозии и используется промышленностью для обработки с высокой точностью любого типа проводящих материалов (металлов, сплавов, графита, керамики и т. д.) независимо от его твердости.

принцип работы электроэрозионных станков
Обрабатываемая электроэрозионным станком заготовка из закаленной стали

Определение эрозионной обработки материалов

Эрозия (искровая эрозия) определяется как механическая обработка, при которой материал удаляется с помощью серии последовательных электрических разрядов между двумя полюсами (электрод/рабочий инструмент и заготовка).

Разряды генерируются генераторами для электрических импульсов.

схема электроэрозионной обработки
схема электроэрозионной обработки

Физический принцип искровой эрозии

Механическая обработка искровой эрозией осуществляется путем перепрыгивания электрических искр между двумя электродами с определенным электрическим напряжением; электроды находятся в изолирующей жидкости (жидкий диэлектрик).

Поскольку оба электрода изолированы от диэлектрика, приложенное напряжение на обоих электродах должно быть достаточно высоким для создания электрического поля, которое выше, чем изолирующая способность жидкости.

принцип работы электроэрозионных станков

принцип работы электроэрозионных станков

При приложении этого электрического поля свободные положительные ионы и электроны ускоряются, создавая тем самым разрядный канал, который становится проводящим. Искра перепрыгивает точно в этот момент. Это вызывает столкновения между ионами (+) и электронами (-), и создается плазменный канал.

принцип работы электроэрозионных станков

принцип работы электроэрозионных станков

Из-за столкновений на обоих полюсах возникают высокие температуры, а вокруг плазменного канала образуется растущий газовый шар. В то же время высокие температуры на обоих полюсах плавят и испаряют часть материала заготовки, в то время как электрод изнашивается очень незначительно.

принцип работы электроэрозионных станков

принцип работы электроэрозионных станков

В этой ситуации (большой газовый шар и расплавленный материал на обоих полюсах) электрический ток прерывается. Плазменный канал разрушается, и искра прекращается. Жидкий диэлектрик вызывает взрыв газа (взрыв внутри).

Это создает силы, которые удаляют расплавленный материал, и на поверхности появляются два кратера. Расплавленный материал затвердевает и сметается в сферической форме жидким диэлектриком. Эти шары можно назвать «щепки искровой эрозии».

Технология электроэрозионной обработки

В искровой эрозии применяются два различных метода обрботки:  обработка погружением (с помощью электроэрозионных прошивных станков) и проволочной эрозией (осуществляется проволочно-вырезными элеткроэрозионными станками).

При эрозии матрицы (погружной способ) форма используемого инструмента (электрода) воспроизводится в заготовке.

Готовая заготовка в виде пластикового литья и заготовки из стали / литой

При эрозии проволоки металлическая проволока (электрод) разрезает запрограммированный профиль на заготовку.

Область применения элеткроэрозионной обработки

Двигатель Audi V8

В основном машины для искровой эрозии используются в области штампов и пресс-форм. Эта работа в основном выполняется в следующих отраслях: автомобильная, бытовая и развлекательная, аэрокосмическая промышленности, электроника и игрушки.

Наиболее важной отраслью является автомобилестроение, и основными клинетами элеткроэрозионной промышленности являются также производители Audi, Renault, Peugeot, Ford, General Motors или Jaguar.

Например, в области аэрокосмической промышленности, где высокоточная механическая обработка имеет особое значение, используются оба метода искровой эрозии: погружение матрицы и эрозия проволоки. Эрозия проволоки применяется для обработки деталей с очень сложной формой и специальных материалов (сплавов) с высокой степенью точности, в то время как штамповка позволяет обрабатывать детали с глубокими углублениями, где доступ оказывается чрезвычайно сложным.

Применение электроэрозинной обработки в вышеуказанных областях обладает ключевым преимуществом - можно обрабатывать детали с очень тонкими ребрами (0,4 мм) без создания внутренних напряжений в материале.