Obróbka Elektroerozyjna Materiałów-opracowanie

Obróbka Elektroerozyjna Materiałów (EDM)
1. Wiadomości podstawowe W obróbce elektroerozyjnej usuwanie materiału z części obrabianej następuje w wyniku erozji elektrycznej zachodzącej w czasie wyładowań elektrycznych pomiędzy elektrodami zanurzonymi w dielektryku płynnym. Jedną z elektrod jest materiał obrabiany, a drugą - eroda, nazywana też elektrodą roboczą (ER). Obróbce elektroerozyjnej podlegają materiały, których elektryczna przewodność właściwa jest większa od 10-2 S/cm, tj. wszystkie metale i ich stopy oraz duża grupa materiałów niemetalowych i kompozytowych z ceramicznymi włącznie. Obecnie można wyróżnić dwie główne odmiany obróbki elektroerozyjnej, a mianowicie: drążenie nazywane w skrócie EDM (Electrical Discharge Machining) i wycinanie drutem nazywane WEDM (Wire Electrical Discharge Machining). Odmiany te różnią się postacią elektrod i ich kinematyką, zakresem zastosowań oraz warunkami obróbki. Schemat obrabiarki EDM pokazany jest na rys.1. Elektroda robocza (ER) i przedmiot obrabiany (PO) połączone są z generatorem impulsów prądu stałego o amplitudach: napięcia od kilkudziesięciu do kilkuset woltów i natężenia prądu rzędu 1-1000 [A]. W zależności od przebiegu impulsów, ich parametrów oraz rodzaju materiałów elektrod, stosowane są różne biegunowości ER i PO. W biegunowości prostej elektroda robocza jest połączona z biegunem ujemnym, a więc jest katodą, a przedmiot obrabiany jest anodą. Przy przeciwnym połączeniu mamy do czynienia z biegunowością odwrotną. Przy biegunowości prostej znacznie bardziej intensywna jest erozja anody, a przy odwrotnej katody. Ruch względny ER i PO (np. wgłębianie się ER) realizowany jest najczęściej napędem sterowanym układu ze sprzężeniem zwrotnym, w którym utrzymywana jest w założonym przedziale różnica między wartościami napięcia przebicia elektrycznego szczeliny utworzonej pomiędzy ER i PO, a napięciem nastawionym dla danych warunków obróbki. Współczesne obrabiarki posiadają adaptacyjne układy sterowania numerycznego ruchami ER i PO w kilku osiach. W celu zintensyfikowania ewakuacji produktów obróbki ze szczeliny międzyelektrodowej stosuje się wymuszony przepływ dielektryka za pomocą układu hydraulicznego, zaopatrzonego m.in. w filtry. 2. Podstawy fizyczne Przebieg wyładowania elektrycznego między elektrodami zanurzonymi w dielektryku płynnym przedstawiony jest w uproszczeniu na rys.2. Po przyłożeniu napięcia w szczelinie powstaje niejednorodne i zmienne w czasie pole elektryczne o znacznym natężeniu (rzędu 105-106 V/cm). Niejednorodność pola wywołana jest nierównościami powierzchni elektrod, zmienną grubością szczeliny oraz niejednorodnością właściwości ośrodka składającego się z dielektryka i produktów obróbki. W miejscach, gdzie natężenie pola jest największe, następuje koncentracja cząstek zanieczyszczeń dielektryka (głównie produktów erozji z poprzednich wyładowań), co obniża wytrzymałość elektryczną ośrodka

(…)

… po obróbce elektroerozyjnej Chropowatość powierzchni obrabianych elektroerozyjnie jest wynikiem wzajemnie nakładających się kraterów. Wynika stąd, że wysokość nierówności jest tym większa, im większa energia poszczególnych impulsów, co pokazano na rys.12. Przykładowe zależności wskaźników chropowatości w funkcji niektórych parametrów pokazano już na rys.10 i rys.11. Przy dużych wydajnościach chropowatość powierzchni obrobionej jest większa niż przy obróbce zgrubnej skrawaniem. Już obecnie jest możliwe uzyskanie chropowatości Rz poniżej 0,1 mikrometra, ale przy bardzo małej wydajności, co związane jest z koniecznością zastosowania bardzo małych energii w pojedynczych wyładowaniach. Poniżej zostaną omówione niektóre cechy WW po obróbce elektroerozyjnej na przykładzie stali hartowanej. Mikrostruktura WW…
…, przystosowane do obróbki określonych części, czy wykonywania określonych prac, jak np. szlifierki do profilowania tarcz metalowych, drążarki do kształtowych wycięć w obejmach kierownic turbin parowych, wycinarki drutowe itp. 7. Zastosowanie obróbki elektroerozyjnej Obróbka elektroerozyjna znalazła szerokie zastosowanie w przemyśle przy obróbce części maszyn wykonywanych z materiałów trudno skrawalnych i o złożonych kształtach geometrycznych. Ekonomicznie uzasadnione jest również zastosowanie tej metody obróbki do wytwarzania części maszyn z materiałów łatwo skrawalnych, ale o bardzo skomplikowanej geometrii i z tego powodu trudnych i pracochłonnych do wykonania metodami konwencjonalnymi. Główne zastosowanie znalazła w przemyśle maszynowym do wytwarzania wszelkiego rodzaju narzędzi specjalnych…
… zostanie usunięta warstwa biała (na ogół krucha), przedmiot będzie się charakteryzował zwiększoną odpornością na ścieranie, - obserwuje się zwiększoną odporność części na korozję atmosferyczną, co jest związane z nasyceniem WW produktami pirolizy dielektryka. Jednak odporność na korozję gazową w podwyższonych temperaturach jest mniejsza niż po innych rodzajach obróbki. Wymienione cechy WW i właściwości…
... zobacz całą notatkę