Что означает обработка поверхности графитовым электродом в электроэрозионной обработке
Поверхностная обработка графитовых электродов охватывает процессы, применяемые к внешнему слою обработанного электрода, так что его электрическое, термическое и механическое поведение становится более предсказуемым во время электроэрозионной обработки (ЭЭО). Электрод не является пассивным проводником; это инструмент, который определяет геометрию полости, радиус угла, ширину ребра и окончательную обработку поверхности. Поэтому любое изменение состояния поверхности распространяется непосредственно на заготовку.
Марки EDM представляют собой мелкозернистые-графиты высокой-плотности с объемной плотностью обычно от 1,70 до 1,85 г/см³ и размером зерен примерно от 1 до 10 мкм. Они относятся к семейству продуктов, отличному от электродов большого-диаметра, используемых при выплавке стали в электродуговых печах (ЭДП), которые указаны в стандарте GB/T 3072 и обычно имеют диаметр от 300 мм до 700 мм. Электроды EDM оцениваются по стабильности разряда, степени износа и удержанию кромки, а не только по допустимой -токовой нагрузке.
Более высокая эффективность разряда и более низкое контактное сопротивление
Первым измеримым эффектом обработки поверхности является более равномерный разряд. Чистая, стабилизированная кожа снижает контактное сопротивление между электродом, диэлектрической жидкостью и заготовкой, поэтому каждый импульс передает более постоянную долю своей энергии фронту эрозии.
Меньше загрязнения поверхности механической пылью и остатками связующего.
Более стабильное напряжение открытого-зазора во время фазы зажигания.
Меньше импульсов обрыва-и короткого-замыкания
Меньше постороннего тепла, накопленного в корпусе электрода
Практический результат — более высокая эффективная скорость удаления при той же настройке генератора, а также меньшее количество нестабильных прожогов, требующих доработки.
Увеличенный срок службы электродов
Каждый разряд подвергает кончик электрода тепловому удару, электрической эрозии и химическому воздействию со стороны диэлектрика. Обработка поверхности повышает устойчивость ко всем трем факторам за счет увеличения твердости поверхности, износостойкости и стойкости к окислению.
| Механизм износа | Эффект обработки поверхности |
|---|---|
| Термическое растрескивание | Более стабильный внешний слой при быстром нагреве и охлаждении. |
| Эрозия наконечника | Более низкая пиковая плотность тока в точке разряда |
| Окисление во время циклов паузы | Уменьшенный доступ кислорода к графитовой матрице |
| Истирание при втягивании и повторном-входе | Более высокая твердость поверхности и лучшее удержание кромки |
Обработанный электрод дольше выдерживает повторяющиеся циклы разряда, поэтому замена электродов, время простоя станка и стоимость инструмента на полость падают. При работе с пресс-формами с несколькими-полостями этот эффект обычно перевешивает стоимость самой обработки.
Повышенная точность обработки и качество поверхности
Обработанная поверхность разряжается более равномерно, поэтому заготовка воспроизводит форму электрода с меньшим количеством дефектов. Неравномерный выпуск, осыпание частиц и локализованный чрез-рез — три проблемы, которые чаще всего решаются.
Улучшенная размерная согласованность в группе полостей
Более тонкий релитный слой и меньшее количество микро-трещин на обработанной поверхности.
Улучшенное воспроизведение углов, ребер и тонких стенок.
Меньше операций полировки после электроэрозионной обработки
При работе с пресс-формами и штампами это приводит к сокращению времени обработки и более предсказуемой геометрии первого-шота.
Улучшение стабильности процесса, энергопотребления и стоимости.
Смачиваемость и устойчивость к загрязнению определяют поведение диэлектрика в зазоре. Обработанный электрод противостоит накоплению частиц, сохраняет зазор в чистоте и обеспечивает более равномерное распределение искры, что снижает ненормальный разряд и облегчает контроль длительных пробегов без присмотра. Поскольку меньше энергии теряется на рассеянное тепло и нестабильные импульсы, потребление электроэнергии на резонатор также часто падает.
Более равномерное образование искры по всей зоне обработки.
Меньше нештатных выбросов и меньше отходов
Снижение энергопотребления на готовую полость
Лучшая повторяемость от одного электрода к другому
Факторы, выбор и типичные применения
Производительность обработки зависит от марки графита, размера зерна, самого метода обработки, конструкции электродов и параметров электроэрозионной обработки, реально используемых на станке.
| Фактор | Влияние на характеристики обработанного электрода |
|---|---|
| Графит | Задает плотность, прочность и базовую обрабатываемость. |
| Размер зерна | Мелкое зерно обеспечивает лучшую отделку и однородность выгрузки. |
| Метод лечения | Определяет повышение проводимости и износостойкости |
| Конструкция электрода | Влияет на промывку, поведение при сливе и точность |
| Параметры электроэрозионной обработки | Ток, длительность импульса и состояние диэлектрика определяют рабочую точку. |
Типичные области применения обработанных мелкозернистых электродов включают в себя литьевые и выдувные формы, штампы и вставки для литья под давлением,-литье под давлением, компоненты аэрокосмической отрасли, детали автомобильных силовых агрегатов, формы для электронных разъемов, прецизионные инструменты и детали из закаленных карбидов.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Что такое обработка поверхности графитового электрода?
Это набор процессов, используемых для модификации внешнего слоя обработанного графитового электрода с целью улучшения проводимости, твердости, износостойкости и стабильности поверхности для электроэрозионной обработки.
Вопрос: Являются ли графитовые электроды для электроэрозионной обработки такими же, как графитовые электроды для сталеплавильного производства?
Нет. Электроды для электроэрозионной обработки изготавливаются из мелкозернистого-графита высокой-плотности, предназначенного для прецизионной обработки, а электроды для сталеплавления представляют собой изделия большого-диаметра, предназначенные для-электродуговых печей с сильным током.
Вопрос: Как обработка поверхности улучшает качество электроэрозионной обработки?
Он стабилизирует поверхность электрода, уменьшает осыпание частиц и появление дефектов, а также обеспечивает более равномерный разряд, что улучшает качество поверхности и точность размеров.
Вопрос: Может ли обработка поверхности продлить срок службы электрода?
Да. Повышенная устойчивость к износу, окислению и тепловым нагрузкам позволяет электроду сохранять свою форму и рабочие характеристики в течение более длительных циклов обработки.
Вопрос: Какие свойства графита наиболее важны для электродов EDM?
Размер зерна, объемная плотность, электрическое сопротивление, прочность на изгиб и условия обработки определяют стабильность разряда и поведение при износе.
Вопрос: В каких отраслях используются графитовые электроды для электроэрозионной обработки?
Производство пресс-форм и штампов, аэрокосмическая обработка, производство автомобильных деталей, прецизионные инструменты и производство электронных компонентов.