Kipinän eroosiota

Die uppoaminen teräksen ontelon alle upotetun dielektrisen

Kipinätyöstö (lyhyt EDM on Engl. Kipinätyöstö , ja kipinätyöstön , EDM poisto ( DIN 8580 ) tai kipinätyöstökäsittelyn ) on lämpö-, materiaalia poistamalla valmistustapaa varten johtavien materiaalien perusteella sähkön purkaus ( kipinä ) välillä elektrodi välineenä ja johtavan työkappaleen perustuu.

Koneistusprosessi

Lanka ja kuolla uppoava EDM

Käsittely tapahtuu ei-johtavassa väliaineessa, ns. Dielektrisessä (enimmäkseen öljyssä tai deionisoidussa vedessä). Joko työkappale, työkalu ja eristin ovat altaassa tai dielektrinen aine syötetään letkujen kautta syöpyvään alueeseen, jossa se pesee työkalun ja työkappaleen ympärillä.

Elektrodityökalu siirretään 0,004-0,5 mm: n päähän työkappaleesta. Oikealla hetkellä kipinöiden palaminen tapahtuu lisäämällä käytettyä jännitettä. Kipinät aiheuttavat materiaalin sulamisen ja höyrystymisen pisteissä. Poistotulokseen vaikuttavat päästöjen voimakkuus, taajuus, kesto, pituus, raon leveys ja napaisuus. Työkalua siirretään CNC- ohjauksen avulla. Voidaan tuottaa monimutkaisia ​​geometrisia muotoja.

Elektrodimateriaali valitaan vastaamaan käsiteltävää materiaalia. Kupari , messinki , grafiitti , kupariseokset (enimmäkseen volframilla ) ja kovametalli ovat yleisimpiä elektrodimateriaaleja.

Tehdään ero kipinöintiporauksen ( poran eroosion), kipinän eroosion leikkaamisen ( langan eroosion ) välillä, jossa lanka muodostaa elektrodin, ja kipinän eroosion uppoamisen ( uppoajan eroosion ) välillä, joissa elektrodi siirretään työkappaleeseen negatiivisena muoto kipinöinti koneen avulla . Levyn eroosiota käytetään myös yhä enemmän, ja kupari- , kupari-volframi- tai grafiittilevy toimii pyörivänä elektrodina.

Työkaluelektrodi on normaalisti kytketty positiivisesti ja kipinät laukaistaan ​​nopean pulssisekvenssin avulla, jolla on mahdollisimman vakaa energia.

historia

Vuonna 1770 englantilainen tiedemies Joseph Priestley löysi sähköpurkausten eroosion.

Vuonna 1943 venäläiset tutkijat ja puolisot Boris Romanovich (tuli venäläinen Борис Романович ) ja Natalia Ioasafowna Lazarenko ( venäläinen Наталья Иоасафовна Лазаренко ) tutkimuksessa, jonka tarkoituksena oli vahingoittaa sähkökontakteja aiheuttamalla kipinää kytkentäprosessin aikana. Hyödyntämään sähköpurkausten vaikutuksia ja kehittämään menetelmä metallien hallittuun käsittelyyn. He kutsuivat prosessin kipinän eroosiota, koska kahden kipinän välillä syntyi kipinöitä, jotka upotettiin nestemäiseen dielektriseen elementtiin. Tuolloin käytetyn purkausgeneraattorin periaatetta, joka tunnetaan nimellä Lazarenko-ympyrä , käytettiin pitkään sähköpuristuskoneiden generaattoreiden rakentamisessa. Parannetussa muodossa tämän tyyppistä generaattoria käytetään edelleen nykyään tietyissä sovelluksissa.

Ensimmäinen kone purkauskoneistusta varten esiteltiin vuonna 1955 Milanossa järjestetyssä Euroopan työstökoneiden näyttelyssä. Ensimmäisen NC- lanka-EDM-koneen kehitti ja esitteli Sveitsi vuonna 1969 AG teollisuuselektroniikalle (AGIE). Tässä yhdistyvät numeerisen ohjauksen edut kipinän eroosion yhteydessä. Elektrodia ei myöskään enää tarvinnut tuottaa ennen koneistusta. Nykyään CNC-eroosiakoneita käytetään kone- ja laitosrakentamisessa, koska muun muassa tällaiset monimutkaiset muodot. voidaan valmistaa myös kovista materiaaleista (leikkausreiät, muotit).

Vuodesta 1982 lähtien kipinän eroosiota on käytetty myös hienoissa käsityöaloissa, kuten B. käytetään ja kehitetään edelleen hammaslääketieteessä . Hammaskipinän eroosiota käytetään kitkatappien asennukseen tai kaikenlaisten lukitus- ja kääntyvien pulttien ja kiinnitysliitäntöjen muotoihin. Vuonna 1995 edelleen kehitetty anturin kiinnityseroosiota eli SAE-lyhennettä laajennettiin kattamaan tärkeä osa Sovellus: implanttien tukemien hammasproteesien kipinän eroosiopassivointi.

Soveltamisalueet

Toisaalta, kipinäeroosiolla käytetään menetelmässä materiaaleja, jotka ovat vaikea koneistaa , mekaanista käsittelyä, joka johtaa nopeaan kulumiseen tavanomaisia työkaluja. Toisaalta monimutkaisten muotojen valmistuksessa johtavista materiaaleista voidaan saavuttaa erittäin korkea tarkkuus, mikä muuten vaati huomattavasti suurempaa ponnistusta.

EDM soveltuu erityisen hyvin syvien ja kapeiden syvennysten ja leikkausten sekä erittäin monimutkaisten pintarakenteiden tuotantoon.

Karkaistua terästä , kovia titaaniseoksia , kovametallia , kovia materiaaleja ja johtavaa erittäin lujaa keramiikkaa, joka v. a. että ilma ja tilaan matka- käytetään, voidaan hyvin käsitellä.

Voidaan luoda pintarakenteita, joilla on vaihteleva karheus , sekä reunattomia reunoja. Vastaavalla vaivalla pintoja voidaan kiillottaa myös EDM: llä.

Käyttämällä koordinaattimittauslaitetta ja elektrodinvaihtajaa poraukseen ja muotin uppoamiseen prosesseja voidaan edelleen automatisoida.

haitta

• Elektrodien tuotanto on suhteellisen monimutkaista.
• Koneen asettamiseksi kukin elektrodi on mitattava (keskipoikkeama, kierto, pituus) ja mittaustiedot on otettava huomioon ohjelmoinnissa.
• Materiaalin poisto työjaksoa kohti on vähäistä. Tämä rajoittaa sovelluksen rajoitettujen materiaalimäärien poistamiseen
• Koska lämpötilan vaihtelut johtavat epätarkkuuksiin, huone on ilmastoitava tarkkaa työtä varten.
• Kaiken kaikkiaan korkeimmat tuotantokustannukset työkalujen ja muottien valmistuksessa.
• Käsiteltävien materiaalien on oltava sähköä johtavia.

Elektrodimateriaali

Prosessista riippuen elektrodeissa käytetään erilaisia ​​materiaaleja.

• Poran eroosio: kupari- tai messinkiputket eri profiileissa (Ø 0,1 - 6,0 mm)
• Vaijerin eroosio: messinki tai kuparilanka, osittain myös pinnoitettu (Ø 0,02 - 0,33 mm)
• Muotti uppoava eroosio: Kupari- tai grafiittilohkot , jotka saavat muodonsa enimmäkseen nopeilla jyrsintäprosesseilla , harvemmin ultraäänivärähtelyllä . Joskus eroosikoneissa on myös sidoslaitteita elektrodin profilointia varten. Levyn eroosion yhteydessä kiinnitetään yleensä pysyvästi sorvaustaltta, jolla elektrodi voidaan vapaasti profiloida ja palauttaa muotoonsa, jos se on voimakkaasti kulunut.

Yksittäiset todisteet

1. ↑ A.Behrens, J.Ginzel, F.-L. Bruhns: Valokaaren tunnistus sähköpurkauskoneistuksessa. Liittovaltion asevoimien yliopisto - Valmistustekniikan laboratorio (LFT), Hampuri 2000, s.7, (PDF; 147 kB).
2. ↑ А.Д. Верхотуров, А.Е. Гитлевич, В.В. Михайлов: БОРИС РОМАНОВИЧ ЛАЗАРЕНКО - АВТОР ВЫДАЮЩИХСЯ ОТКРЫТИЙ В ТЕХНИКЕ XX. УЧЁНЫЙ И ОРГАНИЗАТОР НАУКИ (К 100-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ). (PDF; 1,6 Mt) 19. heinäkuuta 2010, käytetty 2. kesäkuuta 2019 (venäjä).