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電火花液

工控家百科顧問團

貢獻者:工控家001  最后更新:2019-08-20 09:18:47  瀏覽數:207

電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產生的電蝕作用蝕除導電材料的特種加工方法,又稱放電加工或電蝕加工,英文簡稱為EDM

關鍵詞: 電火花液概述工作原理應用分類選型指南維護保養注意事項故障排除


1概述

電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產生的電蝕作用蝕除導電材料的特種加工方法,又稱放電加工或電蝕加工,英文簡稱為EDM。

電火花成型加工已成為模具及零件三維內外型面、型腔加工的重要手段之一。在模具制造技術迅速發展的今天,深入了解電火花加工液的相關知識,更好地選擇和使用,對提高電火花成型加工整個環節的效率起著重要作用。

 


2工作原理

進行電火花加工時,工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極,并浸入工作液中,或將工作液充入放電間隙。通過間隙自動控制系統控制工具電極向工件進給,當兩電極間的間隙達到一定距離時,兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿,產生火花放電。 在放電的微細通道中瞬時集中大量的熱能,溫度可高達一萬攝氏度以上,壓力也有急劇變化,從而使這一點工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化,并爆炸式地飛濺到工作液中,迅速冷凝,形成固體的金屬微粒,被工作液帶走。這時在工件表面上便留下一個微小的凹坑痕跡,放電短暫停歇,兩電極間工作液恢復絕緣狀態。

緊接著,下一個脈沖電壓又在兩電極相對接近的另一點處擊穿,產生火花放電,重復上述過程。這樣,雖然每個脈沖放電蝕除的金屬量極少,但因每秒有成千上萬次脈沖放電作用,就能蝕除較多的金屬,具有一定的生產率。 在保持工具電極與工件之間恒定放電間隙的條件下,一邊蝕除工件金屬,一邊使工具電極不斷地向工件進給,最后便加工出與工具電極形狀相對應的形狀來。因此,只要改變工具電極的形狀和工具電極與工件之間的相對運動方式,就能加工出各種復雜的型面。

 


3應用

1)形成火花放電通道,并在放電結束后迅速恢復放電間隙的絕緣狀態;

2)壓縮放電通道,并限制其擴展,使放電能量高度集中在極小的區域內,既加強了蝕 除的效果,又提高了放電仿型的精確性;

3)加速電極間隙的冷卻和消電離過程,有助于防止出現破壞性電弧放電;

4)加速電蝕產物的排除。

 


4分類

油類有機物。采用油類作為工作液的好處是可以降低工具電極的損耗,缺點是易揮發,可能產生有害氣體。

乳化液。優點是成本低,配置簡單,不腐蝕機床和零件。

水。水作為工作液,具有流動性好、散熱性好、不易起弧、不燃和成本低的優點。但是缺點是工具電極損耗較大,使用不當會降低加工的精度。

 


5選型指南

工作液應該保持干凈,采取循環措施,避免污染間隙。這是連續加工的基本保證。當電火花加工進入到微米級精密領域之后,工作液的純凈更加重要。工作液除了要進行嚴格的循環過濾外,還必須保持恒定的介電系數,才能保證精密加工。

工作液應具有良好的流動性。粘稠和流動性差的工作液會使加工蝕除的產物不能及時排除,破壞加工的穩定性。

工作液不能與工件和電極以及電加工機床設備之間有化學作用,以免腐蝕機床和工件。因此,工作液多采用油類有機物。

 


6維護保養

在電火花線切割的工作液箱中,應該要放置專用的過濾設備,這樣能夠有效的阻隔油渣和切割時候落到工作液箱體內的材料廢物,而且過濾設備也是要定期清除廢料并進行清洗的。在清洗完過濾設備之后,需要在工作液箱中補充原來的槽液、水以及殺菌劑,這樣做的目的就是讓槽液使用起來更加的順暢,作用效果也更好。盡管說要定期去清晰過濾器和添加原液,但是在完成電火花線切割工作之后,操作工人也是需要定期使用酸堿測量儀器去測試一下槽液的酸堿性,要把槽液的PH值控制在8到9之間,優質的電火花線切割槽液PH值是超過9的,如果出現PH值偏低了,那么就需要補充原液進行調整了。

7注意事項

電火花加工液的更換周期: 第二代、第三代電火花加工液的使用壽命兩年左右,更換周期是二年一次。當加工液陳舊時,會使加工速度緩慢,還要注意工作液的液壓要調節合適。

在鋁合金模具、陶瓷放電加工中有特殊的作用。由于鋁合金、鉛錫合金等材質易加工,但電蝕的碎末排渣困難,質輕且附著性好,要求電火花加工液的粘度一定要小,這樣電加工過程中,不易產生二次放電。

在塑性材料如碳化矽、氰化物、硼化鋯等高強度陶瓷的放電加工中,使用電晶體脈沖(動)的方式來刻模放電加工,并要求在優質電火花加工液中進行,其施與電壓在100V以下,電極材料則用鈍銅。

 


8故障排除

在加工過程中,泡沫太多,使用2-3個月依然起泡,造成加工觀察時不方便,是什么原因?      

加工起始, 泡沫是因受熱不均引起的空氣流動;2-3個月后依然起泡, 則此火花油像煤油,因為雜質成份太多, 高溫裂出氫氣、甲烷、乙炔,而且有火災危險,主要原因是煉制程度不深;要么是火花油基礎油選用不當,要么是選用回收、劣質基礎油。

水白透亮的電火加工液,加工過程中,電極是紫銅而并非石墨,為什么浸油在加工時,油整體渾濁、變黑,不便觀察工作情況?

有三方面原因:(1).粘度太高,油性太大,油只是簡單調配溝兌而來,雜油成分太多;(2)礦物油煉制程度不深,化學成份不穩定,粘度在加工過程中變厚,流動性差;(3)若油無問題,則查看機床的機械油路及過濾系統,要么調節油泵壓力,要么更換過濾網。      

電加工過程中, 為何油冒白煙?或者發出了,油原本沒有的刺激氣味?而且使用了二三個月,依然有味?

油的切割成份偏重,或油性太大,裂解出來的氣體,冷卻后呈煙霧狀;若二三月后, 依然有煙、有味,則需要考慮電流是否過大;若電流合適,是需更換品牌或者直接退貨索賠。

壓鑄模具用大石墨電極加工時,為什么電火花油的揮發損耗和煤油相差不很明顯?而煤油便宜,用模德火花油會不會太浪費了?

(1)因為石墨同體積吸油,會造成浪費; 石墨電極加工時, 過濾網壓力要小,更換要勤;(2)加工油的粘度要低; 為了節約成本,在加工前可將石墨電極浸泡在煤油里,吸附飽滿后再加工。

有的火花油使用后,操作員的手紅腫、氣泡或褪皮,或刺激眼睛,是怎么回事?

傷皮膚的原因很多,因人而異,有的人皮膚過敏;主要是因為產生了的苯和二甲苯溶解皮膚表層角質,是該油品中和不夠適當,要么偏酸性,要么偏堿性;或者有些根本不懂工藝;提供了不負責任的產品。

放電加工中,模具、模架、模胚表面生銹跡,龜裂,有暗紅色手印,銹斑,怎樣辦?

火花油基礎油都是有一定程度防銹作用的,模具不會生銹。模具因在上一個加工工序中,如銑削、磨削時表面已污染,已經有了暗銹,在電加工過程中,溫度不斷升高后而催化氧化。二則是含硫量過高,酸性太強,酸堿中和不當,象有些市場上,有些廠家根本不懂工藝。

 


參考資料

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