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电火花液

工控家百科顾问团

贡献者:工控家001  最后更新:2019-08-20 09:18:47  浏览数:130

电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称为EDM

关键词: 电火花液概述工作原理应用分类选型指南维护保养注意事项故障排除


1概述

电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称为EDM。

电火花成型加工已成为模具及零件三维内外型面、型腔加工的重要手段之一。在模具制造技术迅速发展的今天,深入了解电火花加工液的相关知识,更好地选择和使用,对提高电火花成型加工整个环节的效率起着重要作用。

 


2工作原理

进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。 在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达一万摄氏度以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复绝缘状态。

紧接着,下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿,产生火花放电,重复上述过程。这样,虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。 在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不断地向工件进给,最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此,只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式,就能加工出各种复杂的型面。

 


3应用

1)形成火花放电通道,并在放电结束后迅速恢复放电间隙的绝缘状态;

2)压缩放电通道,并限制其扩展,使放电能量高度集中在极小的区域内,既加强了蚀 除的效果,又提高了放电仿型的精确性;

3)加速电极间隙的冷却和消电离过程,有助于防止出现破坏性电弧放电;

4)加速电蚀产物的排除。

 


4分类

油类有机物。采用油类作为工作液的好处是可以降低工具电极的损耗,缺点是易挥发,可能产生有害气体。

乳化液。优点是成本低,配置简单,不腐蚀机床和零件。

水。水作为工作液,具有流动性好、散热性好、不易起弧、不燃和成本低的优点。但是缺点是工具电极损耗较大,使用不当会降低加工的精度。

 


5选型指南

工作液应该保持干净,采取循环措施,避免污染间隙。这是连续加工的基本保证。当电火花加工进入到微米级精密领域之后,工作液的纯净更加重要。工作液除了要进行严格的循环过滤外,还必须保持恒定的介电系数,才能保证精密加工。

工作液应具有良好的流动性。粘稠和流动性差的工作液会使加工蚀除的产物不能及时排除,破坏加工的稳定性。

工作液不能与工件和电极以及电加工机床设备之间有化学作用,以免腐蚀机床和工件。因此,工作液多采用油类有机物。

 


6维护保养

在电火花线切割的工作液箱中,应该要放置专用的过滤设备,这样能够有效的阻隔油渣和切割时候落到工作液箱体内的材料废物,而且过滤设备也是要定期清除废料并进行清洗的。在清洗完过滤设备之后,需要在工作液箱中补充原来的槽液、水以及杀菌剂,这样做的目的就是让槽液使用起来更加的顺畅,作用效果也更好。尽管说要定期去清晰过滤器和添加原液,但是在完成电火花线切割工作之后,操作工人也是需要定期使用酸碱测量仪器去测试一下槽液的酸碱性,要把槽液的PH值控制在8到9之间,优质的电火花线切割槽液PH值是超过9的,如果出现PH值偏低了,那么就需要补充原液进行调整了。

7注意事项

电火花加工液的更换周期: 第二代、第三代电火花加工液的使用寿命两年左右,更换周期是二年一次。当加工液陈旧时,会使加工速度缓慢,还要注意工作液的液压要调节合适。

在铝合金模具、陶瓷放电加工中有特殊的作用。由于铝合金、铅锡合金等材质易加工,但电蚀的碎末排渣困难,质轻且附着性好,要求电火花加工液的粘度一定要小,这样电加工过程中,不易产生二次放电。

在塑性材料如碳化矽、氰化物、硼化锆等高强度陶瓷的放电加工中,使用电晶体脉冲(动)的方式来刻模放电加工,并要求在优质电火花加工液中进行,其施与电压在100V以下,电极材料则用钝铜。

 


8故障排除

在加工过程中,泡沫太多,使用2-3个月依然起泡,造成加工观察时不方便,是什么原因?      

加工起始, 泡沫是因受热不均引起的空气流动;2-3个月后依然起泡, 则此火花油像煤油,因为杂质成份太多, 高温裂出氢气、甲烷、乙炔,而且有火灾危险,主要原因是炼制程度不深;要么是火花油基础油选用不当,要么是选用回收、劣质基础油。

水白透亮的电火加工液,加工过程中,电极是紫铜而并非石墨,为什么浸油在加工时,油整体浑浊、变黑,不便观察工作情况?

有三方面原因:(1).粘度太高,油性太大,油只是简单调配沟兑而来,杂油成分太多;(2)矿物油炼制程度不深,化学成份不稳定,粘度在加工过程中变厚,流动性差;(3)若油无问题,则查看机床的机械油路及过滤系统,要么调节油泵压力,要么更换过滤网。      

电加工过程中, 为何油冒白烟?或者发出了,油原本没有的刺激气味?而且使用了二三个月,依然有味?

油的切割成份偏重,或油性太大,裂解出来的气体,冷却后呈烟雾状;若二三月后, 依然有烟、有味,则需要考虑电流是否过大;若电流合适,是需更换品牌或者直接退货索赔。

压铸模具用大石墨电极加工时,为什么电火花油的挥发损耗和煤油相差不很明显?而煤油便宜,用模德火花油会不会太浪费了?

(1)因为石墨同体积吸油,会造成浪费; 石墨电极加工时, 过滤网压力要小,更换要勤;(2)加工油的粘度要低; 为了节约成本,在加工前可将石墨电极浸泡在煤油里,吸附饱满后再加工。

有的火花油使用后,操作员的手红肿、气泡或褪皮,或刺激眼睛,是怎么回事?

伤皮肤的原因很多,因人而异,有的人皮肤过敏;主要是因为产生了的苯和二甲苯溶解皮肤表层角质,是该油品中和不够适当,要么偏酸性,要么偏碱性;或者有些根本不懂工艺;提供了不负责任的产品。

放电加工中,模具、模架、模胚表面生锈迹,龟裂,有暗红色手印,锈斑,怎样办?

火花油基础油都是有一定程度防锈作用的,模具不会生锈。模具因在上一个加工工序中,如铣削、磨削时表面已污染,已经有了暗锈,在电加工过程中,温度不断升高后而催化氧化。二则是含硫量过高,酸性太强,酸碱中和不当,象有些市场上,有些厂家根本不懂工艺。

 


参考资料

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