Tratamiento de electroerosión de metales.
Tratamiento de electroerosión de metales: varios métodos electrofísicos para procesar materiales (ver Procesamiento dimensional electrofísico y electroquímico de materiales.).
Los rasgos característicos del mecanizado por descarga eléctrica son: la capacidad de procesar materiales que son difíciles o completamente sin procesar por un método mecánico, la capacidad de producir productos de forma compleja, incluidos aquellos inaccesibles a los métodos de procesamiento mecánico. La tecnología de procesamiento de metales por electroerosión se está desarrollando intensamente, reemplazando los métodos de procesamiento mecánico por presión y corte.
Este método de procesamiento de metales se basa en el concepto principal del efecto térmico de la corriente de impulso eléctrico, continuamente suministrada directamente a las secciones locales de la pieza que necesita ser procesada para darle una forma y tamaño determinados (tamaño de erosión eléctrica). o cambios en la estructura y calidad de la capa superficial (endurecimiento o recubrimiento).
En este caso, los principales son los pulsos eléctricos (descargas eléctricas), convertidos en la zona de tratamiento en pulsos de calor, que efectivamente realizan el trabajo de remoción de metales.
Debido a la naturaleza impulsiva del proceso de erosión eléctrica, aún con una potencia promedio relativamente baja del generador, se logran valores elevados de potencia instantánea y descargas de energía eléctrica, suficientes para debilitar los enlaces de las partículas sólidas, separarlas y evacuarlas. del área de procesamiento.
Dado que las descargas eléctricas, en igualdad de condiciones, se producen en una secuencia determinada por un cambio mínimo en la distancia entre las superficies de interacción de los electrodos (condición de selectividad), la forma del electrodo de la herramienta se muestra en el electrodo de la pieza de trabajo. .
En el caso del tratamiento dimensional con erosión eléctrica, es necesario observar 3 condiciones básicas:
- fuente de alimentación de pulso;
- el uso de una chispa eléctrica o descargas de arco, proporcionando una acción selectiva y local en la superficie del objeto que se procesa;
- respetando la continuidad del proceso.
El principio de funcionamiento del tratamiento de erosión: 1 — alambre, 2 — arco eléctrico (erosión por descarga eléctrica), 3 — fuente de energía, 4 — detalle.
La descarga eléctrica crea un área de corto plazo y en ogaranichennom en el área de procesamiento es de alta temperatura alcanzando (10 - 11) 103° C
El efecto térmico de la descarga eléctrica en los electrodos se puede representar como resultado del efecto combinado del calor de la superficie (calor proveniente del canal de descarga) y del volumen (calor de Joule — Lenz).
Bajo la influencia de las dos fuentes, las áreas superficiales ocupan un lugar predominante, se forman baños de metal fundido en el cátodo y el ánodo, y parte del metal se evapora.
La intensidad de la remoción útil de metal de un electrodo y la nociva del otro, la naturaleza del mecanismo de evacuación, el consumo específico de energía y las características tecnológicas iniciales del procesamiento mecánico con descarga eléctrica dependen de los parámetros termofísicos y eléctricos del proceso:
- conductividad térmica;
- capacidad calorífica;
- temperaturas y calores de fusión y vaporización;
- gravedad específica y resistencia eléctrica específica de los materiales de los electrodos;
- el tipo de ambiente en el que se encuentran los electrodos y sus características físico-mecánicas;
- duración;
- amplitudes;
- ciclo de trabajo y frecuencia de pulso;
- el espacio entre los electrodos;
- condiciones para la evacuación de productos de erosión;
- algunos otros factores.
La máquina de descarga eléctrica consta de tres elementos principales:
- un generador de pulsos de alta corriente que proporciona un suministro continuo de pulsos de voltaje a los electrodos con una frecuencia y parámetros dados;
- dispositivos para establecer y mantener un espacio entre los electrodos de tal valor que las descargas se excitan continuamente, se convierten en energía térmica en la zona de procesamiento, se eliminan los productos de remoción de metal y erosión (regulador de alimentación);
- la propia máquina de tratamiento de descargas eléctricas que contiene los dispositivos necesarios para la instalación y movimiento de electrodos, suministro de fluido de trabajo a la zona de tratamiento, aspiración de gases y vapores, automatización, control, monitorización y protección.
Panel de control de la máquina de descarga eléctrica
El tipo de descarga eléctrica (chispa, arco), parámetros de pulsos de corriente, voltaje y otras condiciones determinan la naturaleza del mecanizado mecánico con descarga eléctrica, que se divide según estas características en cuatro tipos principales:
- mecanizado por chispa eléctrica;
- procesamiento de impulsos eléctricos;
- procesamiento mecánico anódico;
- procesamiento de contactos eléctricos.
Las características comunes de todos los tipos de mecanizado por electroerosión son la unidad del mecanismo físico del proceso, la práctica ausencia de fuerza de impacto sobre la pieza, la similitud de los esquemas cinemáticos para la conformación, la posibilidad de automatizar el proceso de mecanizado y la implementación del servicio multiestación, la uniformidad de los esquemas básicos para el control automático de la alimentación, los sistemas de alimentación de fluidos de trabajo, etc.
El temple y recubrimiento por electroerosión se realiza mediante generadores eléctricos al aire con electrodo de temple vibratorio. Debido a la exposición a corto plazo a altas temperaturas, se produce una especie de tratamiento térmico, transferencia y difusión de los elementos de aleación del electrodo de endurecimiento.
El espesor de la capa solidificada con electrodo de carburo o grafito es de 0,03 a 0,05 mm, la dureza de la superficie es mucho mayor que la original, pero sus valores fluctúan, la estructura no es homogénea y la limpieza de la superficie es baja.
El endurecimiento por descarga eléctrica se utiliza para algunos tipos de herramientas y piezas de máquinas.