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模具EDM(電火花加工)后表面出現“沙孔”是怎么回事?

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文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2018-10-18 16:07:00

很多人會問模具EDM后怎么會有“砂孔”?但是很多的人只認可以下第一種現象,至少在模具行業目前碰到的情況大多如此。

第一種:EDM放電后,在放電面上的“砂孔“

沒錯,這種“砂孔”不是鋼料品質不良,是因EDM排泄不良、鐵屑拉弧“打火”引起,最經常發生在銅公(石墨)電極與模具的成型面之間的位置;孔的特征:大體呈圓弧形、外大內小、熔融狀、有黑色燒焦狀…….

第二種:EDM放電后在放電面以外的其它地方有“砂孔“

這種“砂孔“是因排屑不良、且火花液污染而發生的電化學反應所產生的電腐蝕現象,這種缺陷更容易喜歡發生在盲孔、凹槽和有火花液流經的位置;孔的特征:大體呈圓弧形、外大內小、熔融狀,這種“砂孔”的造成原因模具制造行業很多人都難以理解,電火花加工怎么可能把其它地方也弄出洞來?

首先:我們來了解下什么是EDM?

1、EDM是什么       

EDM是英文單詞Electrical Discharge Machining的縮寫,是利用浸在工作液中的兩極間(或將工作液充入放電間隙)脈沖放電時產生的電蝕作用蝕除導電材料的特種加工方法,又稱放電加工或電蝕加工。是由蘇聯學者拉扎連科夫婦在1943年研究發明,之后隨著脈沖電源和控制系統的改進,而迅速發展起來的一種電加工方式。

2、EDM的工作原理

a.工具電極和模具分別接脈沖電源的兩極,并浸入工作液中,或將工作液充入放電間隙

b.通過間隙自動控制系統控制工具電極向工件進給,當兩電極間的間隙達到一定距離時,兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿,產生火花放電

c.在放電的微細通道中瞬時集中大量的熱能,溫度可高達一萬攝氏度以上,壓力也有急劇變化,從而使這一點工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化,并爆炸式地飛濺到工作液中,迅速冷凝,形成固體的金屬微粒,被工作液帶走

d.這時在工件表面上便留下一個微小的凹坑痕跡,放電短暫停歇,兩電極間工作液恢復絕緣狀態

e.緊接著,下一個脈沖電壓又在兩電極相對接近的另一點處擊穿,產生火花放電,重復上述過程

3、EDM的主要特點

用途:

- 具有復雜形狀的型孔和型腔的模具和零件

- 各種硬、脆材料如硬質合金和淬火鋼等

- 深細孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等

- 各種成形刀具、樣板和螺紋環規等工具和量具

缺點:

- 加工后表面產生變質層,俗稱“白層“在某些應用中須進一步去除

- 加工后會因其它因素偶因短路“打火“和電解質腐蝕導致”砂孔“現象

- 工作液的凈化和加工中產生的煙霧污染處理比較麻煩

4、EDM加工特性

a.EDM加工速度與表面質量

模具在電火花機加工一般會采用粗、中、精分檔加工方式。粗加工采用大功率、低損耗的實現,而中、精加工電極相對損耗大,但一般情況下中、精加工余量較少,因此電極損耗也極小,可以通過加工尺寸控制進行補償,或在不影響精度要求時予以忽略。

b.電火花碳渣與排渣

電火花機加工在產生碳渣和排除碳渣平衡的條件下才能順利進行。實際中往往以犧牲加工速度去排除碳渣,例如在中、精加工時采用高電壓,大脈波等等。另一個影響排除碳渣的原因是加工面形狀復雜,使排屑路徑不暢通。唯有積極開創良好排除的條件,對癥的采取一些方法來積極處理。

c.電火花工件與電極相互損耗

電火花機放電脈波時間長,有利于降低電極損耗。電火花機粗加工一般采用長放電脈波和大電流放電,加工速度快電極損耗小。在精加工時,小電流放電必須減小放電脈波時間,這樣不僅加大了電極損耗,也大幅度降低了加工速度。

5、EDM加工缺陷及注意事項

1.短路“打火”注意事項

- 保證電極與型面之間的火花液有足夠快的流速,以沖走熔屑,防止因熔屑短路打火造成型面熔坑現象。

2. 電化學腐蝕注意事項

- 應使用足夠大的機械和離子交換過濾裝置來過濾

- 定期更換電解質液體

- 保持良好地沖刷狀態

- 使用新型電解系統的電火花機

此文關鍵字:EDM 電火花 沙孔 模具加工

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