W pierwszej połowie XX wieku naukowcyzaproponował obróbkę metalu za pomocą ładunku iskrowego. Ta metoda nazywa się obróbką elektroerozyjną. Zasada działania przetwarzania jest prosta i polega na tym, że w ciekłym medium dielektrycznym łączy się ze sobą dwie elektrody pod napięciem (anoda i katoda). Ponadto obrabiany przedmiot pełni rolę katody. Pomiędzy anodą a katodą występuje wyładowanie elektryczne. W procesie interakcji uwalniana jest energia, która może się nagrzać i usunąć cząsteczki metalu z powierzchni elektrody. Innymi słowy, zniszczenie warstw metalu następuje pod wpływem wyładowań elektrycznych (erozja metalu).
Poprzez przyłożenie napięcia do elektrod w postaci krótkich impulsów energia nie oddziałuje w głąb metalu. Zapewnia to, że część nie traci swoich właściwości fizycznych podczas przetwarzania.
Obróbka wyładowań elektrycznych. Zasada działania
W praktyce EDM wygląda następująco:
- Obrabiany przedmiot (katoda) jest umieszczany na stole.
- Przygotowanie narzędzi do obróbki(drut, część wykonana z miedzi, grafitu, mosiądzu, aluminium) z wstępnie obrobioną powierzchnią. Powierzchnia powinna kształtem powtarzać płaszczyznę, którą należy uzyskać na obrabianym przedmiocie.
- Mocowanie narzędzia w ruchomej części maszyny. Do narzędzia doprowadzane jest napięcie impulsowe. Następnie narzędzie zbliża się do przedmiotu obrabianego.
- Pojawienie się „przebicia” dielektryka w postaci iskry pomiędzy powierzchnią przedmiotu obrabianego a narzędziem.
- W strefie kontaktu iskry z powierzchnią obrabianego przedmiotu wybijane są mikrocząstki metalu. Powstaje mały lejek. Jego głębokość jest równa naprężeniu między częścią a narzędziem.
Należy zauważyć, że iskra ślizga siępomiędzy bardzo bliskimi obszarami powierzchni narzędzia i obrabianego przedmiotu. Ziarno po ziarnie, miliony maleńkich iskier usuwają zepsuty metal z obrabianej powierzchni. Iskry przybliżają kształt tej powierzchni do odwróconej powierzchni instrumentu. W trakcie tego procesu można osiągnąć maksymalną czystość i jednorodność obróbki, zmieniając napięcie na narzędziu i zmieniając przerwę iskrową. Jeśli używasz drutu jako narzędzia, przedmiot obrabiany jest cięty z większą dokładnością. Ponadto można uzyskać kontury o zwiększonej złożoności. W przypadku innych metod obróbki nie można uzyskać złożonych konturów.
EDM ma wiele zalet:
- uzyskanie wysokiej jakości obrabianej powierzchni (jednorodność, dokładność). Jednocześnie nie ma potrzeby dalszego wykańczania;
- możliwość uzyskania różnych tekstur powierzchni;
- możliwość obróbki bardzo twardych powierzchni (ponad 60 jednostek);
- eliminacja deformacji cienkich części z powodu braku naprężeń mechanicznych;
- minimalne zużycie anody;
- uzyskiwanie powierzchni o różnych kształtach geometrycznych;
- brak hałasu podczas przetwarzania.
Przetwarzanie elektrosparków. Użycie metody
Metoda przetwarzania elektrosparków znalazła zastosowanie w:
- przebijanie otworów w przedmiotach o różnej twardości;
- powstawanie depresji;
- cięcie części o różnej twardości;
- usuwanie zużytych obszarów części utwardzonych;
- szlifowanie powierzchni o dowolnej twardości;
- czyszczenie części po spawaniu stopów.
EDM również znalazł się wzastosowanie w naprawach maszyn budowlanych. Z jego pomocą odcinane są zużyte części, usuwane są połamane części łączników, a lekko zużywane części są osadzane.
Podsumowując, należy wiedzieć, że wytrzymałość i odporność na zużycie części maszyn hartowanych metodą elektrosparku zależy w dużej mierze od warunków obróbki i materiału utwardzającego.
