Tratamento de metais por eletroerosão

Tratamento de metais por eletroerosão - vários métodos eletrofísicos para processamento de materiais (ver Processamento dimensional eletrofísico e eletroquímico de materiais).

As características da usinagem por descarga elétrica são: a capacidade de processar materiais difíceis ou completamente não processados ​​​​por um método mecânico, a capacidade de produzir produtos de forma complexa, incluindo aqueles inacessíveis aos métodos de processamento mecânico. A tecnologia de processamento de metais por eletroerosão está se desenvolvendo intensamente, substituindo os métodos de processamento mecânico por pressão e corte.

Este método de processamento de metal é baseado no conceito principal do efeito térmico da corrente de impulso elétrico, continuamente fornecida diretamente às seções locais da peça que precisa ser processada para dar a ela uma certa forma e tamanho (tamanho da erosão elétrica). mudanças na estrutura e qualidade da camada superficial (endurecimento ou revestimento).

Nesse caso, os principais são os pulsos elétricos (descargas elétricas), convertidos na área de tratamento em pulsos de calor, que efetivamente realizam o trabalho de remoção do metal.

Devido à natureza impulsiva do processo de erosão elétrica, mesmo com uma potência média relativamente baixa do gerador, são alcançados grandes valores de potência instantânea e descargas de energia elétrica, suficientes para enfraquecer as ligações das partículas sólidas, separá-las e evacuá-las da área de processamento.

Uma vez que as descargas elétricas, outras coisas sendo iguais, ocorrem em uma sequência determinada por uma mudança mínima na distância entre as superfícies de interação dos eletrodos (condição de seletividade), a forma do eletrodo da ferramenta é exibida no eletrodo da peça de trabalho .

No caso de tratamento dimensional com erosão elétrica, é necessário observar 3 condições básicas:

• fonte de alimentação de pulso;
• o uso de uma faísca elétrica ou descargas de arco, proporcionando ação seletiva e local na superfície do objeto a ser processado;
• respeitando a continuidade do processo.

O princípio de operação do tratamento de erosão: 1 — fio, 2 — arco elétrico (erosão por descarga elétrica), 3 — fonte de energia, 4 — detalhe.

Descarga elétrica cria um curto prazo e na área ogaranichennom na área de processamento é alta temperatura atingindo (10 — 11) 103° C

O efeito térmico da descarga elétrica nos eletrodos pode ser representado como resultado do efeito combinado do calor de superfície (calor proveniente do canal de descarga) e volume (calor de Joule - Lenz).

Sob a influência das duas fontes, as áreas de superfície ocupam um lugar predominante, banhos de metal fundido são formados no cátodo e no ânodo, e parte do metal evapora.

A intensidade da remoção útil do metal de um eletrodo e prejudicial do outro, a natureza do mecanismo de evacuação, o consumo específico de energia e as características tecnológicas iniciais do processamento mecânico com descarga elétrica dependem dos parâmetros termofísicos e elétricos do eletrodo. processo:

• condutividade térmica;
• capacidade de calor;
• temperaturas e calores de fusão e vaporização;
• gravidade específica e resistência elétrica específica de materiais de eletrodo;
• o tipo de ambiente em que os eletrodos estão localizados e suas características físico-mecânicas;
• duração;
• amplitudes;
• ciclo de trabalho e frequência de pulso;
• o espaço entre os eletrodos;
• condições de evacuação dos produtos da erosão;
• alguns outros fatores.

A máquina de descarga elétrica consiste em três elementos principais:

• um gerador de pulsos de alta corrente fornecendo fornecimento contínuo de pulsos de voltagem aos eletrodos com uma determinada frequência e parâmetros;
• dispositivos para estabelecer e manter um espaço entre os eletrodos de tal valor que as descargas sejam continuamente excitadas, convertidas em energia térmica na zona de processamento, os produtos de remoção de metal e erosão sejam removidos (regulador de alimentação);
• a própria máquina de tratamento de descargas elétricas contendo os dispositivos necessários para instalação e movimentação de eletrodos, abastecimento da área de tratamento com fluido de trabalho, sucção de gases e vapores, automação, controle, monitoramento e proteção.

Painel de controle da máquina de descarga elétrica

O tipo de descarga elétrica (faísca, arco), parâmetros de pulsos de corrente, tensão e outras condições determinam a natureza da usinagem mecânica com descarga elétrica, que é dividida de acordo com essas características em quatro tipos principais:

• usinagem de faísca elétrica;
• processamento de impulsos elétricos;
• processamento mecânico anódico;
• processamento de contatos elétricos.

As características comuns de todos os tipos de usinagem de eletroerosão são a unidade do mecanismo físico do processo, a ausência prática de impacto de força na peça de trabalho, a semelhança dos esquemas cinemáticos de conformação, a possibilidade de automatizar o processo de usinagem e a implementação de serviço multi-estação, a comunalidade dos esquemas básicos para controle automático de alimentação, sistemas de alimentação de fluido de trabalho, etc.

O endurecimento e revestimento EDM é realizado por geradores elétricos no ar com um eletrodo de endurecimento vibratório. Devido à exposição de curto prazo a altas temperaturas, ocorre uma espécie de tratamento térmico, transferência e difusão de elementos de liga do eletrodo de endurecimento.

A espessura da camada solidificada com eletrodo de carboneto ou grafite é de 0,03 a 0,05 mm, a dureza da superfície é muito maior que a original, mas seus valores flutuam, a estrutura é não homogênea e a limpeza da superfície é baixa.

O endurecimento por descarga elétrica é usado para alguns tipos de ferramentas e peças de máquinas.