ELEKTROEROZIONA OBRADA

Nekonvencionalni postupci obradeELEKTROEROZIONA OBRADA (EDM)ELMI ALMINA

UvodZa obradu teko obradljivih materijala, uporedo sa klasinimmetodama obrade (rezanjem iplastinim deformisanjem), koriste se inekonvencionalne metode obrade.

1766. godine engleski naunik Joseph Priestley prvi je otkriopojavu lokalnog razaranja elektroda prilikom elektrinogizbijanjaiskrom i tupojavu nazvao elektroerozionim efektom.

Istraivanja u cilju otklanjanja erozionog efekta na elektrinim kontaktima podstakla su naunike da iskoriste eroziono dejstvo elektrinih pranjenja i razviju kontrolisani postupak obrade metala.

Definicija elektroerozione obradeEDM (ElectricDischargeMachining) obradaobuhvata postupkeobrademetalakodkojihse uklanjanje vika materijala ostvaruje serijom elektrinih pranjenja periodinog karaktera, nastalih izmeu alata (katode) ipredmeta obrade(anode).

Priodgovarajuem rastojanju alataipredmeta obrade (0,005 0,5 mm) uspostavlja se elektrini luk ili iskra.

Pojava luka ili iskre dovodi dojonizacije radne tenosti (dielektrikuma), formiranja stuba pranjenja (jonizujueg stuba ), topljenja i isparavanja estica materijala predmeta obrade.

Slika 1. Elektroeroziona obrada

Karakteristike elektroerozione obradeKod primjene elektroerozionog postupka polazi seod sirovine koja se odmah termiki obrauje, da bi seonda primjenom raznih postupaka veoma tano izradio kompletan alat bez ikakvog naknadnog runog dotjerivanja ipodeavanja. Skidanje iodnoenje materijala zasniva se na termikom i mehanikom dejstvu impulsa elektrinog pranjenja usmjerenog na predmet koji se nalazi u tenoj sredini.

Omoguujeoblikovanje vrlo sloenih konstrukcija svrlo visokom obradom tanosti reda veliine nekoliko mikrometara i ostvarive povrinske hrapavosti Rz je 0,4 m.

Slika 2. Primjeri dijelova koji se dobiju elektroerozionom obradomPrincip radaPrincip rada elektroerozione metode zasniva se na elektrinoj eroziji, tj. skidanju metalnih dijelova materijala pri elektrinom pranjenju izmeu elektroda, tj. katode - alata i anode obratka.

Elektrode se nalaze na odreenom razmaku u radnom fluidu, dielektrikumu.

U toku elektrinog pranjenja varnica ili elektrini luk izaziva elektrinu eroziju na povrini obratka, gdje se formira krater na anodi - obratku zbog zagrijavanja materijala do vrlo visoke temperature.

Slika 3. Princip rada i shema procesa elektroerozione obradeFaze elektroerozione obradeFaza paljenja:

stvaranje elektrinog polja

koncentracija estica

formiranjevisokoprovodnog kanala

Slika 4. Faza paljenjaFaza pauze:Kraj pranjenja iskromDejonizacija u zazoruStanje poslije kraja pranjenja

Faza pranjenja:irenje visokoprovodnog kanalaPoetak pranjenja iskromPranjenje iskrom, topljenje

Slika 6. Faza pauzeSlika 5. Faza pranjenja10Fiziki proces obrade elektroerozijomFiziki proces odvajanja materijala pranjenjem elektrinim varnicama predstavlja veoma kompleksnu pojavu. Elektroeroziona obrada se uvijek vri sa dvije elektrode, koje su potopljene u neki medijum. Medijum je dielektrikum, tj, tenost sa visokim elektrinim otporom.

Za stvaranje varnice izmeu dvije elektrode mora da postoji napon, koji djeluje preko unutranjeg otpora efektivne staze varnienja (najkrae rastojanje izmeu elektrode i obratka).

Pranjenje se odvija na mjestu najjaeg elektrinog polja napona.

Osnovne operacije elektroerozione obradeElektroerozionim postupcima obrade mogue je realizovati veliki broj operacija koritenjem profilisanog ili neprofilisanog alata u vidu pune ili iane elektrode.

Alati za elektroerozionu obraduKao alati za elektroerozionu obradu koriste se pune ili iane elektrode.Elektrode mogu biti bakarne ili grafitne.

Slika 7. Alati za elektroerozionu obraduElektroda - alatZa elektrode se mogu upotrijebiti svi materijali kojiprovode elektrinu struju.

Materijali za izradu elektro alata mogu se podjeliti utri grupe, a to su:

Metalni materijali : (elektrolitski bakar, telurna ili hromna bronza, legura volframa i bakra, legura volframa i srebra, Al-legura, mesing, isti volfram (u obliku ice), elik.Nemetalni materijali : grafitKombinacija metalnih i nemetalnih materijala : Grafit - bakar.

Slika 8. Elektroeroziono rezanje icom

Slika 9. Dijelovi koji se dobijaju pomou ice

Slika 10. Elektroeroziona obrada igom

Slika 11. Radni predmet izraen punom elektrodom (igom)

Elektroeroziono prosijecanje - obuhvata sve operacije obrade elektroerozijom, kodkojih se srednja relativna brzina izmeu elektrode alatai obratka podudara sa brzinom prodiranja, a to su: buenje idubljenjeotvora, odnosno graviranje.

Elektroeroziono buenje

Slika 12. Elektroeroziono buenjeDubljenje otvora kao i graviranjepredstavlja pravo kopiranje geometrijskog oblika i dimenzija elektrode-alata u obratku. Graviranje se moe vriti na metalu pokretnom elektrodom katodom, urezivanjem linija na povrini obratka anode, pokrivene tankim slojem dielektrikuma. Graviranje se takoer moe vriti metodom otiska.

Slika 13. Izrada udubljenja razliitih oblikaElektroeroziono odsjecanje materijala obradka obuhvata sve operacije kod kojih se vri odsjecanje, rasjecanje iisjecanje.

Elektroeroziono bruenje obuhvata sve postupke obrade kojise izvode pomou elektrode-alata koja se okree oko sopstvene ose.

Slika 14. Elektroeroziono odsjecanjeSlika 15. Elektroeroziono bruenjeElektroeroziono rezanje icom Elektroeroziono rezanje icom, izvodi se pomou tanke ice koja se kree u pravcu svoje ose, dokobradak izvodi sloeno kretanje po unaprijed programiranoj putanji (X, Y-ose). Na taj nain se ostvaruje elektroeroziono isjecanje (rezanje).

Slika 16. Elektroeroziono rezanje icom i poreenje sa elektroerozionim rezanjem elektrodom

Obradni sistemi elektroerozione obradeMaine za elektroerozionu obradu su konstruisane za razliitevrste obrade ili samozajednu vrstu obrade, pa se razlikuju:univerzalne- maine za graviranje ibuenje specijalne maine za bruenje i rezanje

Svaki obradni sistem za elektroerozionu obradu se sastojiod:

alatne maine, generatora i sistema dielektrikuma.Alatna maina - posebna panja poklonjena je mehanikim mainskim elementima. Potrebno je obezbjediti tanost maine, a izbjei sve to uzrokuje netanost.

Generator Posjeduje zavisno upravljanje sa detektorom koji omoguava da se utvrdipoetak svakog elektrinogpranjenja.

Sistem dielektrikuma - ovaj sisitem treba biti snabdijeven sa ureajima za: punjenje ipranjenje dielektrikuma, za prinudnu cirkulaciju dielektrikuma u zazoru, za isisavanje dielektrikuma iz zazora, te za filtriranje i hlaenje dielektrikuma.

Tehnoloki parametri elektroerozione obrade su :Tanost, proizvodnost i kvalitet obraene povrine.

Slika 17. Shema postrojenja i osnovni dijelovi postrojenja za elektroerozionu obraduMaina za elektroerozionu obradu preciznim putanjama zadanim software-om primie elektrode materijalu koji se obrauje, ali bez fizikog kontakta. Iskre koje se emituju odstranjuju materijal.

Neke maine za EDM su u mogunosti da rade sa 0.003 mm tolerancije uz veliku brzinu i pouzdanost.

Slika 18. Maine za elektroerozionu obradu

Slika 19. Maine za elektroerozionu obradu icom i elektrodom

Medij za elektroerozionu obraduDielektrikum je tenost koja ne provodi elektrinu struju, u kojoj se odvijaju elektrinapranjenja.

Nalazi se izmeu elektroda iima ulogu izolatora dok sene postigne napon izbijanja,hladi odvojene estice obratka te ostale predmete procesa i odstranjuje ih iz zazora meu elektrodama pa se zbog toga dielektrikum mora stalno filtrirati.

Kao dielektrici se koriste voda i ugljikovodici ( petrolej, parafin i dr.)

Primjena postupka elektroerozione obradeElektroeroziona obrada se u mainstvu primjenjuje za proizvodnju proizvoda od veoma tvrdog i ilavog materijala i proizvoda sa komplikovanim geometrijskim detaljima.

Elektroeroziona obrada se najee primjenjuje za: izradu kalupa za kovanje (metalnog novca), kalupa za presovanje (automobilske karoserije), alata za probijanje, prosijecanje, za izradu uskih proreza, malih i dubokih otvora i sloenih povrina, primjenjuje se i zaobnavljanje i korekciju postojeih matrica i alata i korekciju greaka.

Slika 20. Primjena elektroerozione obradePrednosti i nedostaci EDM obradePrednosti elektroerozone obrade : mogu setano izraditi sloeni geometrijski oblici, zakrivljenerupe selako brue, kvalitet obraene povrineje veoma dobar, visokatanostobrade, visoka prizvodnost, visoka renatabilnost.

Nedostaci elektroerozione obrade: mogu se obraivati samo elektrikiprovodljivi materijali, obradajespora, ekonomska isplativost je prisutna kod velikoserijske i masovne proizvodnje, zahtjeva vei utroak elektrine energije pocm skinutog materijala.

ZakljuakProceselektrine obrade (EDM) je jedna od najpopularnijih savremenih obrada koje se koriste danas, zahvaljujui svojim karakteristikama.

Uvoenje postupka iane elektroerozine obrade jako jeuticalo na ostale preraivake industrije.

ica (EDM) se sve vie koristi u drugim granama industrije. Prednost je injenica da tvrdoa obratka nije bitna. Ova obrada je pogodna za obradu svih materijala.