Электроэрозия

Сущностью процесса электроэрозионной резки является воздействие на деталь искровых разрядов, образующихся вследствие протекания импульсного тока с частотой в районе 240 кГц между электродом-проволокой и деталью, находящихся в непосредственной близости друг от друга в среде жидкого диэлектрика. В результате этих разрядов из материала детали выбиваются микрочастицы, которые выносятся из межэлектродного зазора (GAP) струей диэлектрика. Кроме этого, диэлектрик играет роль катализатора процесса распада, так как при высочайшей температуре разряда диэлектрик в зоне эрозии превращается в пар. Происходит дополнительный микровзрыв пара, который не может сразу выйти из межэлектродного зазора.

Открытие формообразующего воздействия электрической эрозии на токопроводящие материалы состоялось в 1943 году и принадлежит нашим соотечественникам — супругам Б. и Н. Лазаренко. Когда повсюду в мире в 50-х годах лучшие умы всерьез взялись за эту технологию, чья-то советская руководящая воля свернула перспективные разработки и ввергла Россию в отставание на многие десятки лет в области электроэрозионной обработки.

Электроэрозионная обработка

Электроды — инструмент и заготовка — закреплены оснасткой станка и не соприкасаются друг с другом. Генератор электрических импульсов задает периодичность и напряженность электрического поля вокруг электродов. Во время процесса электроискрового воздействия серия периодических блуждающих электрических разрядов снимает тончайший слой материала с заготовки.

В точке, где напряженность электрического поля достигает максимума, происходит электрический разряд — молния в «микроатюре». Под действием электрического поля электроны и свободные положительные ионы разгоняются до высоких скоростей и моментально образуют ионизационный туннель, обладающий электрической проводимостью. Возникает электроток, и между электродом и заготовкой образуется искровой разряд, приводящий к столкновениям элементарных частиц. Во время этого процесса образуется газовый пузырек, давление которого непрерывно нарастает до образования плазменной зоны. Плазменная зона быстро достигает сверхвысоких температур — от 8000 до 12000°С — благодаря нарастающему числу столкновений элементарных частиц.

Этот процесс приводит к моментальному плавлению микрослоев вещества у электрода. При исчезновении электрического поля внезапное снижение температуры приводит к взрыву плазменного пузырька, что сопровождается отрывом части материала с заготовки, и к образованию на этом месте микроскопического кратера. Эродированный материал затем формируется заново в виде маленьких сфер, которые вымываются жидкостью-диэлектриком. При очень коротком разрядном импульсе в движение приводится больше отрицательно заряженных частиц, нежели положительно заряженных. Чем больше частиц определенного заряда движутся к электроду, тем больше тепла вырабатывается на его поверхности.

Из-за большего размера положительные частицы способствуют выработке большего тепла при тех же скоростях бомбардировки электрода-цели. Чтобы минимизировать снятие материала заготовки или износ инструмента, полярность выбирается таким образом, чтобы как можно больше тепла высвобождалось со стороны заготовки до завершения разряда. Для чего при коротких разрядах электрод-инструмент соединяется с отрицательной клеммой и, таким образом, имеет отрицательную полярность. При длительных разрядах, наоборот, электрод-инструмент подключается к положительному полюсу. На протяженность импульса, при которой должна поменяться полярность на заготовке и электроде-инструменте, влияет целый ряд факторов, в большей степени зависящих от физических параметров инструмента и свойств материала электрода. Когда идет обработка стали медным электродом, продолжительность периодичного генерируемого импульса составляет порядка 8 микросекунд.

Технология электроэрозионной обработки продолжает развиваться по двум основным направлениям: проволочная электроэрозионная обработка (wire-cut electric discharge machining, WEDM) и копировально-прошивная электроэрозионная обработка (die sinking electric discharge machining, DSEDM).

Электроэрозия AgieCharmilles

В 2012 году швейцарская компания GF Machining Solutions отметила 60-летний юбилей создания первого в мире эрозионной установки. За это время компания значительно расширила модельный ряд электроэрозионных станков. Благодаря инновационной и исследовательской деятельности компании электроискровые технологии совершенствуются и получают распространение в новых областях производства.

Лидировать в станкостроении компания GF Machining Solutions стала с 1952 года. В то время супруги Лазаренко договорились с компанией Geneva’s Ateliers des Charmilles о разработке станов с использованием электроэрозии. С момента разработки первого проволочно-вырезного электроэрозионного станка с ЧПУ в 1969 году компания GF Machining Solutions занимается их совершенствованием. Инновационные разработки, проводимые компанией, продолжают демонстрировать огромный потенциал электроэрозии, впервые открытой 70 лет назад. Традиция инновационной деятельности продолжается, повышая КПД оборудования, удобство пользования и интеграцию в технологическую цепочку.

Источником инноваций являются исследования рынка, потребностей клиентов и запросов, обзоры альтернативных и сопутствующих технологий, внутренние и внешние исследования и непрекращающийся мозговой штурм членов отдела НИОКР. На постоянной основе наша группа по инновациям организует Дни Инноваций, где торговые представители, продакт-менеджеры, члены отдела НИОКР и специалисты по применению собираются вместе за закрытыми дверями.

Компания GALIKA AG является официальным дилером GF Machining Solutions в Российской Федерации, оказывая весь спектр услуг: от покупки станка до обучения персонала и сервисного обслуживания.