Электрофизические методы обработки материалов – методы изменения формы, размеров, шероховатости, происходящие под воздействием электрического тока и его разрядов, электромагнитного поля, плазменной струи. Электрохимическая обработка основана на принципе локального анодного растворения при высокой плотности электрического тока (20-250 А/см 2 ) и малых межэлектродных зазорах (0,02-0,5мм) в проточном электролите.
Большие технологические возможности без значительных механических усилий. Получение сложных по форме поверхностей (при простой кинематике процесса). Относительная простота, низкая себестоимость и высокая стойкость применяемого инструмента. Возможность автоматизации.
Повышенная энергоемкость процессов. Громоздкость оборудования и оснастки (специальные источники питания электрическим током, устройства подачи, сбора, хранения и очистки рабочей жидкости). Необходимость размещения станков в отдельном помещении.
изменение формы, размеров, шероховатости под воздействием электрических разрядов в результате электрической эрозии.
ЭИ – графит, медь, алюминий, латунь. Рабочая жидкость для локализации электрического разряда, для удаления продуктов эрозии, для охлаждения инструмента и заготовки для повышения параметров качества заготовки. Генератор импульсов - + ЭИ Ванна Рабочая жидкость Изолятор Заготовка
I t T t и Скважность импульсов
S ЭИ Заготовка Электролит + – – +
Прошивание Отрезка S Рабочая жидкость
Заготовка ЭИ + – V S S t
Электроэрозионная обработка В. Электроконтактная обработка Б. Электроимпульсная обработка ( q ≤ 5) импульсы (5…10 мс), дуговой разряд А. Электроискровая обработка ( q ≥10 ) импульсные искровые разряды (20…200 мкс.) Г. Анодно-механическая обработка
разрушение заготовки под воздействием электродуговых разрядов между вращающимся инструментом и заготовкой. Продукты эрозии выносятся ЭИ (ЭИ из стали, латуни, чугуна). Заготовка ЭИ - +
Основана на сочетании электротермических и электромеханических процессов. Занимает промежуточное место между ЭЭО и ЭХО. ЭИ - металлические диски, цилиндры, ленты, проволока. Рабочая жидкость - электролит (водный раствор жидкого натриевого стекла).
При пропускании постоянного электрического тока происходит процесс анодного растворения, как при ЭХО. При соприкосновении инструмента с микронеровностями заготовки происходит электроэрозия, присущая электроискровой обработке. Металл заготовки в месте контакта с инструментом разогревается и разжижается. Продукты электроэрозии и анодного растворения удаляются при относительных движениях инструмента и заготовки.
Для обработки заготовок из высокопрочных и труднообрабатываемых сплавов, вязких материалов. Разрезка. Прорезка пазов и щелей. Обработка поверхностей тел вращения. Шлифовка плоских поверхностей и поверхности, имеющие форму тел вращения. Полировка. Заточка режущего инструмента.
Ультразвуковая обработка основана на импульсном ударном воздействии на заготовку частиц абразива с ультразвуковой частотой (18…30 кГц). Применяют для обработки: хрупких и твердых материалов (стекло, кварц, керамика, алмаз); полупроводников (германий, кремний, арсенид галлия), ферритов, твердых сплавов.
Охлаждающая жидкость Стол станка Заготовка Инструмент Ванна Абразивная суспензия Корпус S f, A
Применение ультразвуковой обработки: глухие и сквозные отверстия, полости и щели различного сечения; разрезание заготовок различного профиля на пластины нужной толщины; вырезание из плоских заготовок деталей различной формы и размеров; снятие заусенцев; гравирование; клеймение.
Плазменная обработка – воздействие низкотемпературной плазмой. (10000-20000 ° С). Плазменная струя - направленный поток частично или полностью ионизированного газа. Плазму получают пропуская газ (азот, аргон, водород, гелий, воздух и их смеси) через столб сжатой дуги. При обработке меняется форма, размеры, структура обрабатываемого материала. Возможна обработка коррозионностойких сталей, меди, алюминия и др. металлов, не поддающихся кислородной резке.
Оборудование – плазмотрон. Виды плазменной обработки: Резка металлов; Плазменный нагрев; Плавка металла; Сварка; Наплавка; Напыление; Восстановления (до 3 мм) изношенных деталей.
Лазерная технология – основана на тепловом воздействии лазерного луча высокой энергии на поверхность заготовки. Резка (ширина реза - 0,3…1 мм), Прошивка отверстий ( Ø несколько мкм, глубиной до 15 мм; производительность до 300 отверстий в минуту), Закалка, Сварка различных материалов любой твердости (металлы, алмазы, рубины), Пайка, Нанесение маркировки.
Электроннолучевая обработка - основана на удалении вещества при воздействии сфокусированного пучка электронов, кинетическая энергия которого, превращаясь в тепловую, вызывает нагрев, плавление и испарение металлов.
Область применения: сварка, пайка, разрезание, прошивание отверстий, нанесение покрытий.
ЭИ – стали, алюминиевые сплавы, латунь, бронза, медь. Применяется для отрезки тонколистового материала. Электролит – + S V ЭИ Заготовка
+ S ЭИ Заготовка – + – Электролит
Изготовление глухих цилиндрических отверстий небольшего диаметра. + S V ЭИ Заготовка – +
Удаление заусенцев у шестерен с крупным модулем. В труднодоступных местах пневмо- и гидроаппаратуры. Электролит Заготовка ЭИ + Заусенец –
Для обработки заготовок из труднообрабатываемых материалов. Электролит S V ЭИ Заготовка – +
Нанесение цифр, букв, знаков. Электрохимическое маркирование Глубокое 0,5…1,0 мм Неглубокое 0,01…0,05 мм ПЭМ-1
