20. PRELUCRAREA PRIN EROZIUNE ELECTRIC

20.1. Introducere

Eroziunea electric este un fenomen complex de prelevare de material, ce are loc ntotdeauna ntre doi electrozi imersai ntr-un fluid dielectric. Pentru generarea unei scntei ntre cei doi electrozi este necesar s se aplice acestora o tensiune mai mare dect tensiunea de strpungere a dielectricului dintre cei doi electrozi. Tensiunea de strpungere depinde de distana dintre electrozi, caracteristicile izolante ale fluidului, precum i de gradul de acuratee a spaiului dintre electrozi. Sub influena cmpului electric, n spaiul de lucru au loc urmtoarele fenomene: Ionii liberi i electronii din interstiiul de lucru sunt accelerai, capt o vitez

de deplasare mare, orientndu-se spre anod i catod funcie de polaritate. n urma acestei deplasri se formeaz un canal ionizat cu caracteristici conductoare bune (fig.20.1.).

Fig.20.1 Procese n spaiul de lucru la prelucrarea prin eroziune electric

1 anod; 2 catod; 3 - coloana de plasm; 4 - traiectoria ionilor ce se deplaseaz n interstiiu; 5 - dielectric

128

Prin mediul dielectric ionizat se produce descrcarea ntre electrozi. Ionii i

particulele elementare parcurg canalul ionizat formnd o zon de plasm care atinge temperaturi de 8000...12000 K, datorit energiei i ciocnirilor tot mai numeroase (fig. 20.2). Temperatura ridicat din canalul de descrcare provoac topirea local instantanee a stratului de pe suprafaa celor doi electrozi.

Fig. 20.2. Coloana de plasm din interstiiul de lucru

1- coloana de plasm; 2 - componenta negativ a curentului; 3 - componenta pozitiv a curentului; 4 - gaze de piroliz.

Datorit vaporizrii energice i datorit produselor de piroliz canalul de transfer se deformeaz, mrindu-i foarte mult diametrul (fig. 20.3).

n momentul ntreruperii curentului, scderea brusc a temperaturii provoac implozia canalului stabilizat care genereaz fore dinamice ce au ca efect aruncarea materiei topite n exteriorul craterului. Materialul expulzat se

resolidific sub forma unor sfere de mici dimensiuni n lichidul dielectric i este evacuat prin circulaia acestuia. Consumul din materialul celor doi electrozi este asimetric i depinde de polaritatea, de conductivitatea termic,

129

Fig. 20.3 Dezvoltarea descrcrii electrice

1- coloana de plasm dezvoltat i deformat; 2 - gaze de piroliz; 3 - poriunea din anod vaporizat; 4 - poriunea din catod vaporizat.

20.2. Utilaje de prelucrat prin eroziune electric

n ansamblu, utilajele de prelucrat prin eroziune electric au din punct de vedere mecanic caracteristicile unor maini unelte clasice.

Principalele elemente componente ce intr n structura unei maini de eroziune electric sunt:

- generatorul de impulsuri;

- batiul;

- masa mainii; - cuva de lucru;

- capul port electrod;

130

- dispozitivul de avans automat al electrodului;

- sistemul pentru circulaia lichidului dielectric; - instalaia hidraulic; - alte elemente i accesorii.

20.3 Maina de prelucrat ELER-01 GEP50-F

Figura 20.4 prezint maina de prelucrat prin eroziune electric ELER-01 GEP50-G care se compune din urmtoarele elemente: instalaie de circulaie i filtrare a lichidului dielectric; batiul mainii; masa de lucru; cuva; masa mainii; montantul; sania capului de lucru; capul de lucru; instalaia hidraulic de acionare; panoul de cuplare a mainii; pupitrul de comand; cablul de legtur generator de impulsuri-main; generatorul de impulsuri; Instalaia de circulaie i filtrare a lichidului dielectric trebuie s asigure cantitatea de lichid necesar prelucrrii, formarea bii de lucru unde se afl piesa supus prelucrrii, splarea interstiiului de lucru n mod continuu, filtrarea lichidului dielectric, rcirea i meninerea temperaturi ntre anumite limite.

Batiul mainii este de obicei de form paralelipipedic realizat n construcie sudat nervurat. Pe suprafaa superioar a batiului se afl montat masa de lucru i montantul, iar pe partea frontal este amplasat pupitrul de comand prin intermediul unei tije deplasabile i n interiorul batiului se monteaz instalaia hidraulic de acionare a cuplului de lucru. Pe partea posterioar se afl panoul de alimentare i distribuie a energiei electrice.

Masa de lucru este unul din principalele subansambluri, de precizia cruia depinde precizia i calitatea mainii, deci precizia i calitatea pieselor realizate pe main. Masa este susinut pe ghidaje de precizie ridicat, de obicei placate i cu sustentaie hidrostatic. Acionarea mesei pe direcia longitudinal i transversal se face cu mecanisme urub piuli de bile, cu recirculaie avnd sisteme de compensare a jocurilor.

131

1- instalaie de circulaie i filtrare a lichidului dielectric; 2 - batiu; 3 - mas de lucru; 4 - cuv; 5 - montant; 6 - sanie cap de lucru; 7 - cap de lucru; 8 - instalaie hidraulic de acionare; 9 - panou de cuplare; 10 - pupitru

de comand; 11 - cablu de legtur generator de impulsuri-main; 12 - generator de impulsuri;

Fig. 4 Maina de prelucrat prin eroziune electric ELER-01 GEP50-G

132

133

tensiune. Caracteristicile genera

prelucrare. Im au intensit

eroziunii din i

acest intersti pe parcursul prelucr ie al regulatorului

lucru.

de

distan fie n num

Sistem cu

co

const

nf

pentru m

nf

rigid de sert

conductele 5

presiune ajunge n camera superioar

pistonului

nf ui i pistonul 7 se ridic

ii diferite, ceea ce duce la o m

Electromagnetul 3 se comand

co

Generatoarele de impulsuri sunt destinate realizrii impulsurilor detorului de impulsuri determin tehnologia de

pulsurile folosite la prelucrarea prin eroziune electric

i de pn la 1000A i tensiuni ntre 20...40 V. Procesele fizice de prelevare a metalului i de evacuare a produselor

nterstiiul de lucru permit obinerea unei prelevri optime cnd iu are o anumit valoare, valoare ce trebuie meninut constant

rii. Electrodul unealt este deplasat de mecanismul de execu de avans pentru meninerea constant a mrimii interstiiului de

Sistemul de reglare automat a interstiiului trebuie s menin o astfel ntre piesa de prelucrat i electrodul unealt nct impulsurile de lucru s

r maxim, iar impulsurile n gol i n scurtcircuit s tind ctre zero. ul de reglare a interstiiului de lucru este de tip servomecanism

mand electrohidraulic (fig.5). Sistemul de reglare a interstiiului de lucru din sertarul hidraulic 2 comandat electric de electromagnetul 3 care are o

urare de reglare 1 i o nfurare 4, legat la o surs de curent continuu,icorarea ineriei sertraului i nlturarea frecrii de contact.

urarea 1 comand deplasarea miezului magnetic al electromagnetului legat raul 2. n acest fel se modific raportul debitelor de ulei n i 6.

La o tensiune mare pe nfurarea 1, sertraul 2 coboar, uleiul sub a cilindrului 9 avnd ca rezultat coborrea

7 i apropierea electrodului unealt de semifabricat. Cnd n urarea 1 curentul este mic, arcul ajunge n partea inferioar a cilindrul

. n raport cu valoarea curentului de reglare, pistonul 7 ocup pozi

icare oscilatorie a electrodului scul n sus i n jos. cu o tensiune Uoc rezultat dintr-un bloc de

mparaie.

Fig. 20.5 Sistemul de reglare a interstiiului de lucru

1 - nfurare de reglare; 2 - sertar electrohidraulic; 3 - bobin de comand; 4 - nfurare de comparaie; 5,6 - conducte de alimentare a organului de

execuie; 7 piston; 8 arc; 9 - camer superioar a sistemului de reglare

n acest bloc se stabilesc abateri ntre o tensiune prestabilit, reglabil i o tensiune medie pe interstiiu. Dimensiunea interstiiului se poate regla din exterior meninndu-se totui un optim pentru o anumit prelucrare. Avantajul const n posibilitatea alegerii unui interstiiu la care evacuarea produselor eroziunii s fie ct mai eficace, ceea ce mrete stabilitatea procesului.

134

20. PRELUCRAREA PRIN EROZIUNE ELECTRIC 20.1. IntroducereFig.20.1 Procese n spaiul de lucru la prelucrarea prin eroziune electricFig. 20.2. Coloana de plasm din interstiiul de lucruFig. 20.3 Dezvoltarea descrcrii electrice

20.2. Utilaje de prelucrat prin eroziune electric20.3 Maina de prelucrat ELER-01 GEP50-FFig. 4 Maina de prelucrat prin eroziune electric ELER-01 GEP50-GFig. 20.5 Sistemul de reglare a interstiiului de lucru