EDM Ontdekken: Hoe Elektrische Ontladingsbewerking Werkt en Waarom Het Belangrijk Is

Misschien bent u dagelijks blootgesteld aan EDM in de productie, maar weet u veel over EDM?

Allereerst, weet u hoe EDM-technologie is ontstaan? In 1943, toen Lazarenko en zijn vrouw, academici van de toenmalige Sovjet-Unie Academie van Wetenschappen, het fenomeen en de oorzaken van vonkontlading corrosieschade aan schakelcontacten bestudeerden, ontdekten ze dat de instantane hoge temperatuur van de vonkontlading lokale metalen kon smelten en verdampen en ze kon eroderen.

Mensen gebruiken ook Draad EDM Dienst via de methode om het verwerkingsproces van producten in de sectoren industriële producten en onderdelenfabricage efficiënt en snel te voltooien.

Wat is dan het principe van EDM? Laten we verder lezen om het principe van elektrische bewerking en het microscopische mechanismeproces te begrijpen.

Wat voor Verwerkingsmethode Kan EDM Genoemd Worden?

EDM is een verwerkingsmethode die materialen smelt en erodeert door de hoge temperatuur (instantane temperatuur tot 10000 °C) gegenereerd in het microscopische proces van pulsontlading.

Microscopisch Proces van Een Pulsontlading

EDM is het proces van continu metaal verwijderen door elektrische ontlading. Hoewel de tijd van een pulsontlading kort is, is het een complex proces door de gecombineerde werking van elektromagnetisme, thermodynamica en vloeistofmechanica. Samengevat kan het proces van een pulsontlading in de volgende stadia worden verdeeld:

Ionisatie, Doorbraak en Vorming van Ontladingskanalen van Tussen-elektrode Dielectricum

Wanneer een gepulste spanning wordt toegepast tussen de hulperectrode en het werkstuk, wordt er onmiddellijk een elektrisch veld gevormd tussen de twee elektroden. De elektrisch veldsterkte is evenredig met de spanning en omgekeerd evenredig met de afstand. Met de toename van de spanning tussen de elektroden of de afname van de afstand tussen de elektroden, zal de elektrisch veldsterkte tussen de elektroden ook toenemen.

Omdat het microscopische oppervlak van de hulperectrode en het werkstuk oneffen is, en de afstand tussen de elektroden erg klein is, is de elektrisch veldsterkte tussen de elektroden zeer oneffen, en de elektrisch veldsterkte bij de uitstekende punt of tip die het dichtst bij de twee elektroden ligt, is doorgaans het grootst. Wanneer de elektrisch veldsterkte toeneemt tot een bepaald bedrag, wordt het dielectricum doorbraken, de ontladingsgatweerstand daalt snel van de isolerende toestand tot een fractie van een ohm, en de gatstroom stijgt snel tot een maximumwaarde.

Vanwege de kleine diameter van het kanaal is de stroomdichtheid in het kanaal hoog. De gatspanning daalt snel van de doorbraakspanning tot de vonkontlading onderhoudsspanning (doorgaans ongeveer 20~30V), en de stroom stijgt van 0 tot een bepaalde piekstroom.

Thermische Ontbinding van Medium, Smelting van Elektrode Materiaal, Thermische Uitbuiting van Verdamping

Eenmaal het tussen-elektrode medium geïoniseerd en doorgebroken om een ontladingskanaal te vormen, laat de gepulste voeding de elektronen tussen de kanalen in de EDM naar de positieve elektroden met hoge snelheid lopen, en de positieve ionen lopen naar de negatieve elektroden.

Elektrische energie wordt kinetische energie, en kinetische energie wordt omgezet in thermische energie door botsing. Daarom worden de oppervlakken van de positieve en negatieve elektroden in het kanaal instantane warmtebronnen, respectievelijk, die zeer hoge temperaturen bereiken. De hoge temperatuur van het kanaal verdampt het werkvloeistofmedium, en daarna de thermische ontbinding ontbindt en verdampt het.

Deze verdampte werkvloeistoffen en metaaldampen nemen plotseling in volume toe en worden bellen in het ontladingsgat. Deze bellen buiten snel en thermisch uit en hebben de kenmerken van ontploffingen.

Het EDM-proces waarnemend, kan men zien dat bellen uit het ontladingsgat opduiken, het werkvloeistof geleidelijk zwart wordt, en een licht en knisperend ontploffingsgeluid gehoord wordt.

Dit is omdat EDM voornamelijk vertrouwt op thermische uitbuiting en lokale micro-ontploffing om het electrodemateriaal te smelten en te verdampen en het oppervlak van het materiaal te corroderen, om het doel van snijden te bereiken.

Afhandeling van Elektrode Materialen

Tijdens het werkproces van EDM, maakt de instantane hoge temperatuur van het ontladingspunt op het oppervlak van het EDM-kanaal en de positieve en negatieve elektroden het werkvloeistof verdampen en het metaalmateriaal smelten en verdampen. Zulke thermische uitbuiting zal hoge piekdrukken genereren.

De druk in het centrum van het kanaal is het hoogst, zodat het verdampte gas continu naar buiten uitbuigt, en het gesmolten metaalvloeistof en damp bij hoge druk worden uitgeduwd en in het werkvloeistof gegooid.

Vanwege de werking van oppervlakspanning en cohesie, heeft het weggeworpen materiaal het kleinste oppervlak en condenseert tot fijn spherische deeltjes bij condensatie.

Wanneer het gesmolten en verdampte metaal van het oppervlak van de elektroden wordt weggeworpen, spatst het overal. Behalve het grootste deel wordt in het werkvloeistof gegooid en krimpt tot kleine deeltjes, wordt een klein deel ervan gespat, geplateerd en geadsorbeerd op het tegenovergestelde elektrodenoppervlak.

Dit fenomeen van wederzijds spatten, plateren en adsorberen kan worden gebruikt om de slijtage van hulperelektroden tijdens de verwerking onder bepaalde omstandigheden te verminderen of te compenseren.

Het proces van etsen en wegwerpen van metalen materialen is veel complexer dan dit.

Ionisatie van het Tussen-elektrode Medium

Met het einde van de puls spanning, daalt de puls stroom ook snel naar nul, maar er zou nog een korte tijd na dit moeten zijn voor het tussenliggende medium te de-ioniseren, dat wil zeggen, de geladen deeltjes in het ontladingskanaal hercombineren tot neutrale deeltjes.

Door de dielectricumsterkte van het medium in het ontladingskanaal snel te herstellen, en de elektrodenoppervlaktemperatuur te verlagen en andere maatregelen, wordt de boogontlading veroorzaakt door herhaalde ontlading op dezelfde locatie de volgende keer vermeden.

Het is te zien dat om te garanderen dat het EDM-proces normaal verloopt, er doorgaans voldoende pulsintervaltijd moet zijn tussen twee pulsontladingen.

Daarnaast moeten de doorbraak- en ontladingspunten ruimte hebben voor dispersie en overdracht, anders alleen ontlading in de buurt van één punt, en het is gemakkelijk om een boog te vormen.