Электрофизические методы обработки материалов
Электрофизические методы обработки материалов – это физико-химические методы размерной обработки материалов, которые обеспечивают съем обрабатываемого материала в результате физико-химических процессов.
В последнее время электрофизические методы обработки материалов применяются все чаще как наиболее экономичные и эффективные, а в некоторых случаях, они являются единственными возможными методами. Сейчас идет расширение внедрения в промышленность комбинированной электрофизической обработки материалов, когда традиционные способы формообразования дополняются электрохимическими и электрофизическими воздействиями на обрабатываемый материал, цель всего этого - интенсификация операций. К электрохимическим и электрофизическим методами обработки материалов относятся методы изменения размеров, формы, свойств и шероховатости заготовки, которые происходят в результате воздействия электромагнитного поля, электрического тока, оптического излучения, электронного излучения, струи плазмы или высокоэнергетической установки. Электрофизические методы обработки материалов делятся на следующие виды:
- Электромеханическая обработка, к которой относятся ультразвуковая обработка, электроконтактная обработка, электрогидравлическая обработка, магнитоимпульсная обработка и электроабразивная обработка.
- Электроэрозионная обработка, к которой относятся электроимпульсная обработка и электроискровая обработка.
- Пламенная обработка.
- Лучевые методы, к которым относятся обработка лазером и электроннолучевая обработка.
Электроконтактная обработка металлов
Электроконтактная обработка – это способ обработки, который выполняется при помощи нагрева поверхности объекта специальным инструментом и последующего выведения мягкого металла из зоны обработки.
При электроконтактной обработке нагрев осуществляется при помощи импульсных дуговых разрядов. В основе процесса обработки - плавление металла теплом, которое выделяется электрическим током, проходящем высоко сопротивление на определенных участках электрической цепи. В процессе обработки происходит выделение излучения, в том числе и ультрафиолетового. В большинстве случаев электроконтактная обработка применяется при работе с крупногабаритными чугунными деталями, в обработке сталей с добавками различных металлов и углерода, а также с сплавам с различными характеристиками. Такой способ обработки применяется для порезки заготовок, шлифовки поверхностей, наплавки металла на деталь, обработки заготовки и создания отверстий.
Главное преимущество электроконтактной обработки металлов - возможность работы в воде или открытом воздухе, без использования электролитов. Данный способ обработки не обладает хорошей точностью и не дает высокое качество поверхности, при этом он обладает неплохой производительностью. После электроконтактной обработки поверхность остается шероховатой и имеет микротрещины. Такой способ обработки предоставляет возможность снимать до 150 килограмм металла за один час, потребление энергии в этом случае составляет порядка 300 киловатт. Производительность при электроконтактной обработке прямо пропорциональная силе электрического тока и напряжению, однако, с повышением качество обработки уменьшается.
Из-за высоких показателей производительности, такой метод применяется в станках высокой мощности. В данном случае расход электрической энергии составляет около 16 киловатта в час, вне зависимости от металла или марки сплава. В большинстве случаев электроконтактная обработка производится при помощи быстровращающихся дисков, которые беспрерывно контактируют с металлом, в результате такого взаимодействия образуются наплывы. Большинство таких дисков делается из стали или алюминия. Они покрываются эпоксидной смолой. Делается это для предотвращения появления разрядов электрического тока по бокам. Ток электроконтактной обработки не представляет опасности, а его напряжение порядка 10-20 ампер. В процессе обработки может использоваться различное давление, иногда необходимость в нему отсутствует. В редких случаях используется постоянный электрический ток. В этом случае тепло, выделяемое в месте соприкосновения диска и металла, расплавляет металл и благодаря движению инструмента частицы срезанного металла выводятся из зоны обработки. В некоторых случаях для того, чтобы охладить поверхность обрабатываемого изделия, пользуются жидкостью. Если обрабатывается заготовка из нержавеющей, стали, то применяется сжатый воздух, который подается под давлением около 3,5 атмосфер, что обеспечивается удаление ранее снятого металла.
