Při zpracování kovů existuje mnoho úkolů, které je obtížné provádět mechanickými metodami. Jedná se o práci se superhrdinnými slitinami, vyrobením děr a složitých obrysových vybrání v materiálech, výrobou dílů s vysokou přesností, které nevyžadují další obrábění. Pomoc při řešení těchto problémů je poskytována elektroerozivní metodou. Kromě toho se díky elektroerozi zvyšuje kvalita povrchu obrobku.
Elektroerozivní zpracování kovů je metoda rozměrového zpracování pomocí elektrického výboje. Tato metoda umožňuje změnit velikost obrobku, stupeň drsnosti a zvýšit tvrdost povrchu. Při použití elektroeroze je možné vystavit žáruvzdorné kovy, jejichž zpracování jinými způsoby je nemožné nebo obtížné. Metoda elektroeroze kovů umožňuje vytvářet otvory a vybrání různých tvarů z materiálů o vysoké tvrdosti bez fyzického dopadu na ně.
Podstata a charakteristika metody
Elektroeroze je změna tvaru a struktury povrchu součásti při vystavení elektrickému výboji. Jedna z elektrod je nástroj, druhá je částí vyrobenou z vodivých materiálů. Když se k nim přiblížíte, vytvoří se elektrický výboj . Výboje jsou vytvářeny v impulzech, pro tento účel je použit generátor impulzů. Práce se provádí v kapalném dielektrickém médiu, které zvyšuje vypouštěcí sílu. Jako dielektrikum se používají různé minerální oleje a petrolej. V důsledku výboje se vytvoří elektrický oblouk. Pro elektrody si můžete vybrat různé materiály:
- wolfram;
- uhlí
- měď
- mosaz.
Proud zahřívá elektrodu, dielektrikum se odpařuje a vytváří se plynová bublina. Při působení vysokovýkonného výboje teplota v plynové bublině stoupne na tisíce stupňů, elektrody se roztaví a kov se vypuzuje.
Elektroerozivní zpracování se používá v následujících procesech:
- Brusné brusivo. Spočívá v ničení kovového sochoru pomocí abrazivního ošetření a elektrického výboje.
- Elektroerozivně-chemické mletí - použití elektrosparkové eroze a anodického rozpouštění v elektrolytovém médiu.
- Anodicko-mechanický způsob elektrického zpracování je charakterizován složitými elektrochemickými a mechanickými způsoby expozice, při nichž je materiál obrobku rozpuštěn a výsledný oxidový film je mechanicky odstraněn.
- Blikání je metoda lemování děr v pevných materiálech metodou EDM.
- Elektroerozivní kalení umožňuje zlepšit pevnostní charakteristiky povrchu obrobku.
- Objemové kopírování umožňuje kopírovat tvar elektrodového nástroje.
- Elektroerozivní řezání kovů umožňuje dosáhnout vysoké přesnosti.
Elektrické zpracování se provádí s přímou a reverzní polaritou.
Elektrosparkové zpracování kovů
Při elektrickém obrábění jisker je součástí anoda a nástrojem katoda. S touto polaritou je elektrodový nástroj velmi zničen. Aby se zabránilo zničení, aplikuje se na něj krátký negativní impuls s dobou trvání nepřesahující 0, 001 sekundy. Metoda se používá hlavně pro dokončení. Umožňuje vyfrézování děr, čištění povrchů a broušení dílů z materiálů s vysokou tvrdostí.
Elektrické pulzní zpracování
Při zpracování elektrických pulzů se používá obrácená polarita. Součástí je katoda. Když se vytvoří obloukový výboj, zpracování části se provádí proudem iontů směřujícím k součásti. To poskytuje dobrý výkon při odstraňování kovu, ale výrazně menší přesnost. Tato metoda se používá pro hrubování polotovarů.
Elektroerozivní řezání se v případě potřeby používá k výrobě částí složité konfigurace ze slitin s vysokou pevností. Řezárny se používají v případě potřeby sériové výroby produktů s vysokou přesností.
Průmyslové zařízení
V průmyslu se používají drátové řezací a děrovací stroje. U strojů na řezání drátu je k součásti připevněn záporný pól a kladný pól k nástroji. Drát navinutý na bubnu, pohybující se nahoru a dolů a podél obrysu obrobku, spálí část požadované konfigurace a velikosti.
Šicí stroje jsou navrženy tak, aby vytvářely malé díry a přesně přes smyčky. Dutiny se vyrábějí lemováním s objemovým kopírováním tvaru elektrodového nástroje. Používají se při výrobě nástrojových zápustek, různých malých mřížek a závitových děr v žáruvzdorných materiálech.
V průmyslu se pro upevnění obrobků a elektrodových nástrojů používají automatizované obráběcí stroje. Existují jednotná uchopovací zařízení vozidel (průmyslové roboty, manipulátory) pro dodávku obrobků a elektrodových nástrojů, jakož i seřizování obráběcích strojů.
V mnoha průmyslových odvětvích je elektrické zpracování nedílnou součástí procesu. Najde uplatnění ve výrobě motorů, výrobě elektronických výrobků, v energetice a dopravě. Spolu s velkým počtem výhod má způsob také nevýhody. Mezi ně patří:
- nízká produktivita obráběcích strojů;
- vysoká spotřeba energie;
- složitý proces, který musí odborník zvládnout.
Ale i přes tyto nedostatky si metoda elektroeroze našla své uplatnění v průmyslu a úspěšně se rozvíjí. V budoucnu se očekává vývoj týkající se elektrického zpracování intermetalických slitin a keramiky a využití moderních kompozitních materiálů pro elektrodové elektrody.