Rosnerud-spb.ru

Ремонт СПБ
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электроэрозионная резка в домашних условиях

Технология электроэрозионной обработки металла

Электроэрозионная обработка используется в случаях, когда необходимо изготовление сложных по контуру деталей небольшого размера с высокой точностью кромок.

Обработка металлов различного уровня твердости с высокой точностью возможна при использовании нетрадиционных способов. К ним относится и резка, шлифовка и укрепление поверхности электроэрозионными воздействиями. Электроэрозионный станок придуман достаточно давно, но получил распространение только в последние десятилетия.

Первый станок промышленного уровня был создан компанией CHARMILLES TECHNOLOGIES в 1952 году, а электроэрозионный станок с ЧПУ появился в 1969 году. По сравнению с традиционными способами обработки металлов — ковкой, литьем, шлифованием, фрезеровкой, электроискровой способ можно считать инновационным. Первым упоминаниям о кованых и литых изделиях несколько тысяч лет.

Принцип работы

Перед тем как приступить к выполнению этого вида обработки, необходимо вначале правильно собрать все требуемые элементы в единую цепь и предварительно подготовить детали, которые понадобятся для работы. На сегодняшний день промышленные предприятия используют разные виды электроэрозионного воздействия.

Нужно отметить, что важнейшим элементом в схеме, необходимой для выполнения электроэрозионной обработки, является электрод, который должен иметь достаточную эрозионную стойкость. В этом случае в качестве электрода можно использовать такие металлы, как:

  • графит;
  • медь;
  • вольфрам;
  • алюминий;
  • латунь.

С точки зрения химии, такой метод термического воздействия на металл способствует разрушению его кристаллической решетки, благодаря чему высвобождаются некоторые категории ионов.

Довольно часто, чтобы обработать металл, применяют электроискровой и электроимпульсный методы. Также встречаются электроконтактный и анодно-механический способы.

Если для деталей из металла потребуется черновая обработка, то обычно применяют электроимпульсную схему. При этом во время работ температура вырабатываемых импульсов может достигать 5 000 градусов. Это увеличивает такой параметр, как производительность.

Если требуется обработать заготовки с небольшими размерами и габаритами, то в основном используется электроискровой способ.

Электроконтактная обработка применяется при работе со сплавами, осуществляемой в жидкой среде. Необходимо отметить, что приобретенные свойства металла после такого воздействия могут по-разному отразиться на эксплуатационных характеристиках деталей.

Практически всегда из-за воздействия токов и высоких температур у обрабатываемых деталей очень сильно повышается прочность, а в самой структуре сохраняется мягкость.

Основной элемент конструкции

Электроэрозионный станок имеет искровой генератор, который выступает в качестве конденсатора. Для обработки следует использовать накопительный элемент большой емкости. Принцип обработки заключается в накоплении энергии в течение длительного времени, а затем ее выброс в течение короткого промежутка времени. По этому принципу работает также устройство лазерной установки: уменьшение промежутка времени выброса энергии приводит к увеличению плотности тока, а значит существенно повышается температура.

Электрическая схема электроискровой установки

Принцип работы генератора, который установлен на электроэрозионный станок, заключается в следующем:

  1. диодный мост проводит выпрямление промышленного тока напряжением 220 или 380 Вольт;
  2. установленная лампа ограничивает тока короткого замыкания и защиты диодного моста;
  3. чем выше показатель нагрузки, тем быстрее проходит зарядка электроискрового станка;
  4. после того как зарядка закончится, лампа погаснет;
  5. зарядив установленный накопитель можно поднести электрод к обрабатываемой заготовке;
  6. после того как проводится размыкание цепи, конденсатор снова начинает заряжаться;
  7. время зарядки установленного накопительного элемента зависит от его емкости. Как правило, временной промежуток от 0,5 до 1 секунды;
  8. на момент разряда сила тока достигает несколько тысяч ампер;
  9. провод от конденсатора к электроду должен иметь большое поперечное сечение, около 10 квадратных миллиметров. При этом провод должен быть изготовлен исключительно из меди.

Частота генерации при подводе электрода электроискрового станка составляет 1 Гц.

Разработка горизонтального электроэрозионного станка

Схема установки включает основные узлы и детали:

  • 1 – электрод;
  • 2 – винт фиксации электрода в направляющей втулке;
  • 3 – клемма для фиксации положительного провода от преобразователя напряжения;
  • 4 – направляющая втулка;
  • 5 – корпус из фторопласта;
  • 6 – отверстие для подачи смазки;
  • 7 – станина.

Установка небольшого размера, которую можно установить на столе. В корпусе 5 направляющая втулка 4 может перемещаться в обе стороны. Для ее привода нужен специальный механизм или приспособление.

Читать еще:  Принцип работы плазмотрона для резки металла

К втулке 4 крепится электрод 1, плюсовой провод также присоединен с помощью клеммы 3. Остается только собрать предложенную схему в реальную установку в домашних условиях. В ней использована самая простейшая оснастка.

Наша компания оказывает услуги электроэрозионной резки металла в короткие сроки. Используемое оборудование позволяет нам выполнять работы по практически любому виду металла. Квалифицированный персонал обеспечивает необходимую точность и качество обработки, контролируя процесс обработки на всех этапах производства.

С помощью электроэрозионной обработки можно выполнять широкий спектр работ, например:

  • металлообработка деталей, имеющих сложную форму;
  • обработка зубчатых прямозубых передач и звездочек;
  • вырезка шпоночных и шлицевых пазов в отверстиях;
  • вырезка сложных контуров с высокими требованиями к точности.

Область применения электроэрозионной технологии: инструментальное производство, шпоночные пазы, шестерни, звёздочки, венцы, валы, зубчатые рейки, редуктора, корпуса, разрезные обоймы, листы статора, спай диски, пуансоны, матрицы, фильеры.

Обрабатываемый материал: любой токопроводящий материал – конструкционные, инструментальные и легированные стали, нержавеющая сталь, твёрдые сплавы, цветные металлы, закалённая сталь.

В Копейском филиале — производственном подразделении ООО «Континенталь» запущен в эксплуатацию высокоскоростной электроэрозионный проволочно-вырезной ЧПУ станок струйного типа DK7763.

Характеристики ЧПУ станка DK7763:

ПараметрЗначение
Размер стола, мм1070х680
Перемещение стола, мм850х650
Максимальная толщина, мм600
Максимальный вес заготовки, кг950
Точность позиционирования0,015/300
Шероховатость при однопроходной резке, мкмRa 3.2
Лучшая шероховатость при многопроходной резке, мкмRa 0.8 — 1.6

Возможности DK7763

Станок может быть использован при изготовлении штампов, прессформ, зубчатых колес, шлицевых отверстий, шпоночных пазов и других деталей, имеющих сложный профиль, большую глубину обработки (до 600 мм) или внутренние острые углы.

Кроме того, для электроэрозионной (электроискровой) обработки не имеет значения твердость обрабатываемого материала. Это может быть сырая или закаленная сталь, нержавеющая, легированная сталь, титан, вольфрам, алюминий, твердый сплав. Способность станка обрабатывать детали в закаленном состоянии позволяет вырезать, например, шпоночный паз уже после термообработки, что снижает риск появления трещин.

Также при данном методе полностью исключается деформация поверхности у деталей с небольшой толщиной. Это происходит по причине того, что метод не предполагает какой-либо механической нагрузки.

Возможности станка и высокий профессионализм специалистов Копейского филиала позволят решить самые разные задачи наших клиентов: от срочного изготовления единичных деталей до серийного производства деталей.

Принцип работы

Перед тем как приступить к выполнению этого вида обработки, необходимо вначале правильно собрать все требуемые элементы в единую цепь и предварительно подготовить детали, которые понадобятся для работы. На сегодняшний день промышленные предприятия используют разные виды электроэрозионного воздействия.

Нужно отметить, что важнейшим элементом в схеме, необходимой для выполнения электроэрозионной обработки, является электрод, который должен иметь достаточную эрозионную стойкость. В этом случае в качестве электрода можно использовать такие металлы, как:

  • графит;
  • медь;
  • вольфрам;
  • алюминий;
  • латунь.

С точки зрения химии, такой метод термического воздействия на металл способствует разрушению его кристаллической решетки, благодаря чему высвобождаются некоторые категории ионов.

Довольно часто, чтобы обработать металл, применяют электроискровой и электроимпульсный методы. Также встречаются электроконтактный и анодно-механический способы.

Если для деталей из металла потребуется черновая обработка, то обычно применяют электроимпульсную схему. При этом во время работ температура вырабатываемых импульсов может достигать 5 000 градусов. Это увеличивает такой параметр, как производительность.

Если требуется обработать заготовки с небольшими размерами и габаритами, то в основном используется электроискровой способ.

Электроконтактная обработка применяется при работе со сплавами, осуществляемой в жидкой среде. Необходимо отметить, что приобретенные свойства металла после такого воздействия могут по-разному отразиться на эксплуатационных характеристиках деталей.

Практически всегда из-за воздействия токов и высоких температур у обрабатываемых деталей очень сильно повышается прочность, а в самой структуре сохраняется мягкость.

Виды используемого оборудования

Известно, что существуют разнообразные способы и методы обработки поверхностей металлов, и такой вид считается более эффективным, чем механический. В основном это связано с тем, что применяемый для проведения механической обработки инструмент стоит значительно дороже, чем проволока, используемая при электроэрозионной обработке.

Читать еще:  Плазменная резка фанеры

Промышленные предприятия для электроэрозионной обработки металла применяют специальное оборудование, такое как:

  • проволочно- электроэрозионное;
  • копировально-прошивочное.

Если возникает необходимость изготовить детали со сложной формой и пресс-формы, а также для производства некоторых материалов с высокой точностью обработки, применяют проволочно- электроэрозионные агрегаты. Чаще всего такое оборудование используется для изготовления различных деталей для электроники, самолетов, и даже космической сферы.

Копировально-прошивочные агрегаты в основном применяются для серийного и массового производства деталей. Благодаря таким станкам получаются довольно точные сквозные контуры и мелкие отверстия, что с успехом используется при изготовлении сеток и штампов в инструментальной промышленной сфере. Такое оборудование подбирают, ориентируясь на поставленные цели и финансовую окупаемость. Электроэрозионная обработка металла считается сложным и довольно трудоемким рабочим процессом.

Такие работы невозможно выполнить в домашних условиях. Выполнять работы на станках для обработки деталей имеют право только аттестованные и квалифицированные специалисты, имеющие достаточный опыт работы в этой сфере.

Выполняя электроэрозионную обработку, не стоит забывать о технике безопасности и использовании спецодежды.

Преимущества электроэрозионной обработки

Такие работы должны осуществляться только на специальном оборудовании под обязательным присмотром квалифицированного специалиста, имеющего соответствующий допуск. Хотя такой способ делает заготовку более точной и качественной, промышленные предприятия предпочитают применять механическую обработку металла.

Поэтому необходимо отметить основные достоинства электроэрозионного воздействия на разнообразные виды заготовок.

Используя такой метод, практически всегда удается добиться самого высокого качества поверхности металла, в результате чего она становится максимально точной и однородной. При этом полностью исключается необходимость проведения финишной обработки. Также этот метод гарантирует получение на выходе поверхности разнообразной структуры.

Также к достоинствам электроэрозионной обработки металла относят возможность осуществлять работу с поверхностью любой твердости.

Электроэрозионное воздействие полностью исключает возникновение деформации поверхности у деталей, имеющих небольшую толщину. Это возможно из-за того, что при таком методе не возникает никакой механической нагрузки, а рабочий анод имеет минимальный износ. Кроме того, электроэрозионная обработка способствует получению поверхности разнообразных геометрических форм и конфигураций при минимальных усилиях.

Также к преимуществам такого процесса относят полное отсутствие шума при работе на специальном оборудовании.

Конечно, есть и недостатки при электроэрозионном воздействии на деталь из металла, но на ее эксплуатационных свойствах сказываются они несущественно.

Технология обработки

Чтобы до конца выяснить все преимущества электроэрозионной обработки и понять принцип воздействия на металлическую заготовку, следует более подробно рассмотреть следующий пример.

Итак, простая электроэрозионная схема должна обязательно состоять из следующих элементов:

  • электрод;
  • конденсатор;
  • емкость для рабочей среды;
  • реостат;
  • источник, обеспечивающий электропитание.

Питание этой схемы обеспечивается напряжением импульсного типа, которое должно иметь разную полярность. Благодаря этому можно получить электроискровый и электроимпульсный режимы, которые требуются для работы.

Во время подачи напряжения осуществляется зарядка конденсата, от которого на электрод поступает разрядный ток. Этот электрод заранее опускают в емкость с заготовкой и рабочим составом. Как только на конденсаторе напряжение достигнет нужного потенциала, происходит пробой жидкости. Она начинает очень быстро нагреваться до температуры кипения, а также в ней возникает пузырь из газов, который способствует локальному нагреву заготовки. В свою очередь, у заготовки происходит плавление самых верхних слоев, что обеспечивает получение необходимой формы.

Станки для электроэрозии металлов

Перечислим основные модели станков, которые представлены в России:

  • INTEGRAL 2 (AGIE). Производится одноименной швейцарской компанией. Позволяет работать с деталями размером не более 80 х 60 х 25 сантиметров. Основной режим работы — электроискровая эрозия в защитной среде диэлектрической жидкости. Имеет встроенную панель ЧПУ, которая позволяет контролировать технологические особенности операции (мощность ионного потока, точность обработки, итоговый уровень шероховатости).
  • AQ535 (SODICK). Производится японской компанией. Позволяет обрабатывать заготовки, размеры которых составляют не более 105 x 65 x 30 сантиметров. Электроэрозионная обработка выполняется с помощью режущей проволоки, которая может делать все основные операции (создание отверстий, маркировка, шлифовка, вырезание). Модель оснащена продвинутой ЧПУ-панелью и имеет встроенную систему, экономящую электричество, что снижает себестоимость обработки.
  • Модель 4531. Производилась в СССР; новые станки 4531 больше не выпускаются. Однако в продаже можно встретить множество неиспользованных моделей, а также станков Б/У. Для работы применяется электроискровая обработка металлических заготовок. Максимальные габариты обрабатываемых деталей — 16 x 12 x 3 сантиметра. Управление осуществляется в основном механическим способом + есть несколько информационных панелей, позволяющих узнать технологические особенности процедуры.
Читать еще:  Установка для воздушно-плазменной резки Технотрон «Стриж»

Советы и рекомендации при выборе плазморезов

Существует несколько рекомендаций от специалистов, которые могут помочь выбрать оптимальную модель. Вот на что необходимо обращать внимание перед покупкой:

  • толщина металла. В характеристиках указывают максимальную толщину. Но требуется понимать, что у разных металлов различная плотность, поэтому данные в инструкции являются унифицированными;
  • продолжительность работы позволяет понять, как долго плазморез может работать без перегрева. Для бытового использования можно использовать модели с показателем 40%, но для производства нужно не менее 60-80%;
  • мощность устройства должна быть минимум на 20% выше, чем требуется для обработки конкретно взятой заготовки. Это позволит снизить нагрузку на инструмент и повысить скорость обработки металла;
  • длина шлангпакета. Она варьируется от 1,5 до 8 метров. При работе с большими заготовками лучше покупать максимальную длину, чтобы не тратить время на то, чтобы переставить плазморез.

Видео — Как выбрать плазморез

Важно! Также стоит обратить внимание на комплектацию, если бюджет сильно ограничен. Устройства со встроенным компрессором стоят дороже. Но при его отсутствии в комплекте нужно будет совершить дополнительную покупку, потому что без компрессора не получится использовать плазморез. Дисплей может быть полезной функцией, но он не влияет на рабочие характеристики прибора.

Это основные нюансы, которые стоит помнить при покупке плазмореза. Выбирая из указанных выше инструментов, можно совершить отличную покупку по достойной цене. Но на рынке постоянно появляются новые модели, поэтому важно понимать, на что обращать внимание при выборе. Это позволит купить инструмент, который будет действительно необходим в конкретно взятом случае.

Видео — Как собрать плазморез своими руками и из чего он состоит

Ход и режимы ЭЭО

Рассмотрим общую схему обработки металлов методом электрической эрозии:

Конденсатор (4), электрод-инструмент (1) и деталь (2) подсоединены параллельно и подключены к подаче напряжения. Оба электрода находятся в жидкости-диэлектрике (3). В момент, когда потенциал зажигания разряда окажется меньше напряжения конденсатора, в жидкости произойдёт пробой.

После этого жидкость на участке пробоя закипает и частично испаряется, образуя газовый пузырь. Таким образом разряд, появившийся между электродами, развивается в газовой среде, разогревая деталь на нужном участке. Верхний слой заготовки начинает плавиться, проточная жидкость подхватывает продукты расплава и выводит их из рабочей зоны в виде шлама.

Существует два основных режима ЭЭО: электроискровый (1p) и электроимпульсный (2p). Рассмотрим особенности каждого из них.

→ Во время электроискровой обработки заготовка, параметры которой подлежат изменению, несёт положительный заряд, то есть выступает анодом. Поток частиц расплавляет объём поверхности металла в виде лунки. Чтобы в таком режиме он не деформировал электрод-инструмент, импульсы напряжения по длительности не должны быть выше 10-3 с.

Электроискровым режимом пользуются при чистовой обработке деталей. Для съёма больших объёмов материала он не подходит.

→ Электроимпульсный режим подразумевает перемену заряда электродов: деталь в данном случае выступает катодом. Для эффективной обработки необходимо использовать импульсы напряжения длительности выше 10-3 с.

Дуговой разряд, возникающий в таком режиме работы, способен снимать большие объёмы металла в короткое время. В сравнении с электроискровым методом производительность электроимпульсной ЭЭО выше в 8-10 раз, но для чистовых операций она не подходит.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector