W 1938 r. Radziecki inżynier L. A. Yutkin opracował metodę elektryczno-iskrowego wytłaczania metali. W 1943 r. Radzieccy naukowcy B.R. Lazarenko i N.I. Lazarenko zaproponowali wykorzystanie wyładowań elektrycznych w szczelinie powietrznej do kształtowania i otrzymali patent na wynalazek. Tak więc priorytetem w tworzeniu technologii przetwarzania elektroerozyjnego są sowieccy naukowcy.
Pierwsza elektroerozyjna maszyna do szycia wyprodukowana przez szwajcarską firmę SHARMILLES TECHNOLOGIES pojawiła się na rynku w 1952 roku. Pierwsza maszyna elektropulsacyjna ze sterowaniem programami numerycznymi została wydana przez szwajcarską firmę AGIE w 1969 roku.
Istota metody elektroerozyjnej
Podczas przetwarzania za pomocą elektroerozji przedmiot obrabiany i przyrząd są połączone z różnymi biegunami źródła prądu stałego. Obiekt na biegunie dodatnim staje się anodą, a negatyw - katodą. Krótkie impulsy są przekazywane między nimi, powodując wyładowanie iskrowe. Zmieniając czas trwania impulsu, można osiągnąć, że przeważa erozja katody lub anody. Energia impulsów jest ograniczona, co pozwala uniknąć przegrzania przedmiotu obrabianego i osiągnąć bardzo wysoką dokładność manipulacji.
Z reguły drut jest używany jako narzędzie, co znacznie zmniejsza koszty w porównaniu z obrabiarkami. Narzędzie nie jest dołączone dużo wysiłku, jego zużycie jest minimalne.
Ponieważ materiał jest przenoszony podczas erozji, możliwe jest nie tylko usunięcie objętości, ale także zwiększenie, przywrócenie powierzchni i uzyskanie odcisków. Staje się możliwe przetwarzanie przedmiotów z super twardych materiałów, dla których niemożliwe jest wybranie mechanicznego narzędzia tnącego.
Zalety i wady
Każda metoda ma swoje mocne i słabe strony . Główne zalety technologii:
- Dowolny kształt narzędzia, możliwość wykonania zamkniętych kanałów i wnęk.
- Umożliwia pracę z dowolnym przewodnikiem materiałowym.
- Wysoki stopień automatyzacji, niskie prawdopodobieństwo zawarcia małżeństwa z powodu czynnika ludzkiego.
- Dokładność obróbki i wysoka jakość powierzchni w porównaniu z metodą mechaniczną.
Dzięki wszystkim swoim zaletom metoda ta ma bardzo poważne wady. Dwie główne wady to:
- Przetwarzanie EDM przy niskiej prędkości. W nowoczesnych maszynach prędkość ruchu narzędzia nie przekracza 10 mm na sekundę.
- Bardzo wysokie zużycie energii.
Pod względem agregatu parametrów erozja przewyższa wiele tradycyjnych metod obróbki metali, aw niektórych przypadkach nie ma alternatywy. Obecnie zakres stosowania EDM jest bardzo szeroki.
Aplikacje elektroerozyjne
Wielką zaletą technologii jest możliwość wykonywania różnych operacji na tym samym urządzeniu. Elektroerozja jest używana do następujących operacji:
cięcie metalu;- wiercenie;
- frezowanie;
- szlifowanie;
- hartowanie;
- odbudowa powierzchni;
- ryciny;
- kopia;
- rozpylanie.
W tradycyjnych metodach konieczne jest użycie kilku różnych typów maszyn do wykonywania tych zadań.
Rodzaje urządzeń do EDM
W przemyśle stosowane są dwa typy maszyn do erozji - cięcie drutu i przebijanie, których podstawowa różnica leży w technologii.
Maszyna do cięcia drutu
Stosowane narzędzie jest bardzo cienkie, o średnicy zaledwie 0, 1-0, 2 mm, drut wykonany z materiału ogniotrwałego, zwykle wolframu lub molibdenu. Drut jest nawijany na bębny i, poruszając się wzdłuż powierzchni przedmiotu obrabianego, tnie linie wzdłuż danego konturu.
Maszyna do cięcia drutu wykonuje funkcje sprzętu do frezowania. Jednak dokładność jest znacznie wyższa niż przy tradycyjnej obróbce, w tym przy obróbce metali o specjalnej wytrzymałości.
Elektroerozyjne maszyny do przekłuwania
Maszyny do szycia są dostępne zarówno w wersji stacjonarnej, jak i stacjonarnej. Jako narzędzie robocze służy jako elektroda o określonym kształcie. Wgłębienie lub otwór w przedmiocie obrabianym kopiuje kształt elektrody. Na takich maszynach:
- stal nierdzewna, narzędzia i hartowane marki;
- tytan i inne materiały przewodzące prąd elektryczny.
Na takich maszynach uzyskuje się głębokie otwory o bardzo małej średnicy lub złożonym kształcie. Korzystając z metody EDM, można uzyskać bardzo dokładne kopie form, matryc lub innych części. Elektroda, która w tym przypadku służy jako szablon, jest wykonana z giętkiego materiału, takiego jak grafit lub miedź. Zmieniając biegunowość połączenia elementu obrabianego, można uzyskać na jego powierzchni rowki lub wypukłą wypukłość z wrażeniem elektrody.
Jedną z najbardziej pracochłonnych operacji jest gwintowanie materiałów ogniotrwałych i bardzo trwałych. Ruch elektrody wewnątrz otworu w tym przypadku jest kontrolowany przez maszynę CNC.
Elektroerozja to nowoczesna, zaawansowana technologicznie metoda obróbki metali. Maszyny elektroerozyjne zastępują tradycyjną mechanikę, gdzie wymagana jest wysoka dokładność, tworzenie powierzchni lub wnęk o złożonej konfiguracji, pracują z półfabrykatami z bardzo trwałych metali, stali stopowych i hartowanych.