Metalleri işlemek için elektrofiziksel yöntemler

Makine parçalarının üretimi için işlenmesi zor malzemelerin yaygın olarak kullanılması, bu parçaların tasarımının karmaşıklığı, maliyetleri düşürmeye ve verimliliği artırmaya yönelik artan gereksinimlerle birleştiğinde, elektrofiziksel işleme yöntemlerinin geliştirilmesine ve benimsenmesine yol açmıştır.

Elektrofiziksel metal işleme yöntemleri, malzemeyi çıkarmak veya iş parçasının şeklini değiştirmek için elektrik akımının etkisinden kaynaklanan belirli olayların kullanımına dayanır.

Elektrofiziksel metal işleme yöntemlerinin ana avantajı, bunları keserek işlenemeyen malzemelerden yapılmış parçaların şeklini değiştirmek için kullanabilme yeteneğidir ve bu yöntemler minimum kuvvet koşullarında veya tamamen yokluğunda işlenir.

Metalleri işlemek için elektrofiziksel yöntemlerin önemli bir avantajı, çoğunun üretkenliğinin işlenen malzemenin sertliği ve kırılganlığından bağımsız olmasıdır.Sertliği arttırılmış (HB> 400) malzemeleri işlemek için bu yöntemlerin iş yoğunluğu ve süresi, kesimin iş yoğunluğu ve süresinden daha azdır.

Metal işlemenin elektrofiziksel yöntemleri, neredeyse tüm işleme operasyonlarını kapsar ve elde edilen pürüzlülük ve işleme doğruluğu açısından çoğundan aşağı değildir.

Metallerin elektrik deşarjı işlemi

Elektrik boşalması işleme, bir tür elektrofiziksel işlemedir ve parçanın şekli, boyutu ve yüzey kalitesindeki değişikliklerin elektrik boşalmalarının etkisi altında meydana gelmesiyle karakterize edilir.

Elektrik deşarjları, darbeli bir elektrik akımı, iş parçası elektrodu ile takım elektrodu arasındaki 0,01 - 0,05 mm genişliğindeki bir boşluktan geçtiğinde meydana gelir. Elektrik deşarjlarının etkisi altında, iş parçası malzemesi erir, buharlaşır ve sıvı veya buhar halinde elektrotlar arası boşluktan çıkarılır. Elektrotların (detayların) benzer imha süreçlerine elektriksel erozyon denir.

Elektrik erozyonunu arttırmak için iş parçası ile elektrot arasındaki boşluk bir dielektrik sıvı (kerosen, mineral yağ, damıtılmış su) ile doldurulur. Elektrot voltajı, kırılma voltajına eşit olduğunda, elektrot ile iş parçası arasında ortada, 8000-10000 A akım yoğunluğuna sahip, küçük bir enine kesite sahip, plazma dolu silindirik bir bölge şeklinde iletken bir kanal oluşur. / mm2. 10-5 — 10-8 s süreyle korunan yüksek akım yoğunluğu, iş parçası yüzeyinin 10.000 — 12.000˚C'ye kadar ısınmasını sağlar.

İş parçasının yüzeyinden çıkarılan metal, dielektrik bir sıvı ile soğutulur ve 0,01 - 0,005 mm çapında küresel granüller halinde katılaşır.Sonraki her anda, bir akım darbesi, elektrotlar arasındaki boşluğun en küçük olduğu noktada elektrotlar arası boşluğu deler. Sürekli akım darbeleri beslemesi ve alet elektrodunun iş parçası elektroduna otomatik yaklaşması, önceden belirlenmiş bir iş parçası boyutuna ulaşılana veya elektrotlar arası boşluktaki tüm iş parçası metali çıkana kadar sürekli erozyon sağlar.

Elektrik deşarj işleme modları, elektrik kıvılcımı ve elektrik darbesine bölünmüştür.

Kısa süreli kıvılcım deşarjlarının (10-5 ... 10-7s) kullanılmasıyla karakterize edilen elektrospar modları, elektrotların doğrudan bağlanmasıyla (detay "+", alet "-").

Kıvılcım deşarjlarının gücüne bağlı olarak, modlar sert ve orta (ön işleme için), yumuşak ve son derece yumuşak (son işleme için) olarak ayrılır. Yumuşak modların kullanılması, işlenen yüzeyin pürüzlülük parametresi Ra = 0,01 μm ile parçanın boyutlarında 0,002 mm'ye kadar sapma sağlar. Elektrik kıvılcımlarının modları, sert alaşımların, işlenmesi zor metallerin ve alaşımların, tantal, molibden, tungsten vb.'nin işlenmesinde kullanılır. Herhangi bir enine kesitteki açık ve derin delikleri, eğri eksenli delikleri işlerler; tel ve bant elektrotları kullanarak, sac boşluklarından parçaları kesin; yontulmuş dişler ve dişler; parçalar parlatılır ve markalanır.

Elektrospark modlarında işleme yapmak için, şarjlı ve deşarjlı bir devreden oluşan RC jeneratörleri ile donatılmış makineler kullanılır (şekle bakın).Şarj devresi, 100-200 V voltajlı bir akım kaynağından bir R direnci üzerinden şarj edilen bir kapasitör C içerir ve elektrotlar 1 (alet) ve 2 (parça), kapasitöre paralel olarak deşarj devresine bağlanır. C.

Elektrotlardaki voltaj kırılma voltajına ulaşır ulaşmaz, elektrotlar arası boşluktan C kondansatöründe biriken enerjinin bir kıvılcım deşarjı meydana gelir. Aşınma işleminin etkinliği, direnç R düşürülerek arttırılabilir. Elektrotlar arası boşluğun sabitliği bakır, pirinç veya karbon malzemelerden yapılmış bir aletin otomatik besleme hareketi mekanizmasını kontrol eden özel bir izleme sistemi tarafından korunur.

Elektrikli kıvılcım makinesi:

İç ağ ile dişlilerin elektrospark kesimi:

Elektrotlar arasında bir ark deşarjına ve katodun daha yoğun tahribatına karşılık gelen uzun süreli (0,5 ... 10 s) darbelerin kullanılmasıyla karakterize edilen elektrik darbesi modları. Bu bağlamda, elektrik darbe modlarında, katot iş parçasına bağlanır, bu da elektrik kıvılcım modlarına göre daha yüksek erozyon performansı (8-10 kat) ve daha az takım aşınması sağlar.

Elektrikli darbe modlarının en uygun uygulama alanı, işlenmesi zor alaşımlardan ve çeliklerden yapılmış karmaşık şekilli parçalardan (matrisler, türbinler, bıçaklar, vb.) oluşan iş parçalarının ön işlenmesidir.

Elektrikli darbe modları, bir elektrik makinesinden 3 veya elektronik jeneratör… E.D.S.'nin ortaya çıkışı.mıknatıslanma ekseni yönüne belirli bir açıda hareket eden mıknatıslanmış bir cisimdeki indüksiyon, daha büyük bir akımın elde edilmesini mümkün kılar.

metallerin radyasyon tedavisi

Makine mühendisliğinde radyasyon işleme türleri, elektron ışını veya ışık ışını işlemedir.

Metallerin elektron ışını ile işlenmesi, işlem bölgesinde eriyen ve buharlaşan işlenmiş malzeme üzerindeki hareketli elektron akışının termal etkisine dayanır. Bu kadar yoğun bir ısınma, hareket eden elektronların iş parçasının yüzeyine çarptıklarında kinetik enerjisinin neredeyse tamamen küçük bir alanda (10 mikrondan fazla olmayan) yoğunlaşan termal enerjiye dönüşmesinden kaynaklanır. 6000˚C'ye kadar ısıtmak için.

Bilindiği gibi, boyutsal işleme sırasında, işlenmiş malzeme üzerinde, elektron ışını işleme sırasında 10-4 ... 10-6 s'lik bir darbe süresine ve bir frekansa sahip bir elektron akışının darbe modu tarafından sağlanan yerel bir etki vardır. f = 50 … 5000 Hz.

Darbe eylemiyle birlikte elektron ışını işleme sırasındaki yüksek enerji konsantrasyonu, iş parçasının elektron ışınının kenarından 1 mikron mesafede bulunan yüzeyinin 300˚C'ye ısıtıldığı işleme koşulları sağlar. Bu, parçaları kesmek, ağ folyoları imal etmek, oluklar açmak ve işlenmesi zor malzemelerden yapılmış parçalarda 1-10 mikron çapında delikler açmak için elektron ışını işlemenin kullanılmasını sağlar.

Elektron tabancaları olarak adlandırılan özel vakum cihazları (bkz. şekil), elektron ışını tedavisi için ekipman olarak kullanılır.Bir elektron ışını üretir, hızlandırır ve odaklarlar. Elektron tabancası, hızlandırılan serbest elektronların yayılmasını sağlayan yüksek voltajlı bir kaynak 1 tarafından desteklenen bir tungsten katot 2'nin kurulu olduğu bir vakum odasından 4 (133 × 10-4 vakumlu) oluşur. katot 2 ile anot zarı 3 arasında oluşturulan bir elektrik alanı.

Elektron ışını daha sonra bir manyetik mercek sisteminden 9, 6, bir elektrikli hizalama cihazından 5 geçer ve koordinat tablosu 8 üzerine monte edilmiş iş parçasının 7 yüzeyine odaklanır. darbe üreteci 10 ve transformatör 11'den oluşan sistem.

Bir ışık demeti işleme yöntemi, yayılan ışık demetinin yüksek enerjili termal etkilerinin kullanılmasına dayanır. optik kuantum üreteci (lazer) iş parçasının yüzeyinde.

Lazerler yardımıyla boyut işleme, işlenmesi zor malzemelerde 0,5 ... 10 mikron çapında deliklerin oluşturulması, ağ üretimi, karmaşık profil parçalarından sacların kesilmesi vb.