122. Электрофизические способы обработки металлов

К электрофизическим способам обработки металлов и сплавов относятся: 1) электроискровый; 2) электроимпульсный; 3) электроконтактно-дуговой; 4) ультразвуковой; 5) лучевые.

Электроискровая обработка основана на использовании кратковременных искровых зарядов. Сущность электроискрового метода состоит в том, что металл заготовки под действием электрических искровых разрядов разрушается, т.е. происходит электрическая эрозия, благодаря чему выполняется заданная обработка. Процесс осуществляется на специальном станке в баке, заполненном диэлектрической жидкой средой (маслом, керосином), в которой оторвавшиеся от анода частицы охлаждаются и оседают.

Электроимпульсная обработка основана на использовании разрядов, возникающих между поверхностями инструмента и заготовки. Заготовка является катодом, а инструмент — анодом. Происходит плавление малых частиц металла в зоне электрических разрядов, возникающих между электродами. Разряды возбуждаются с помощью импульсов напряжения, вырабатываемых специальными генераторами, дающими более продолжительный и мощный дуговой разряд, чем при электроискровом методе.

Электроконтактно-дуговая обработка заключается в электромеханическом разрушении обрабатываемого материала на воздухе без применения электролита. Металл разрушается под воздействием электродуговых разрядов при быстром перемещении инструмента относительно обрабатываемой заготовки. В качестве инструмента используют быстровращающийся диск. Диск и заготовка соединены с источником питания — понижающим трансформатором.

Ультразвуковая обработка осуществляется с помощью ультразвуковых колебаний. Вибратор наносит удары по зернам абразива и направляет их на обрабатываемую заготовку. Частицы абразива ударяют по ее поверхности, откалывая и выбивая частички материала. В качестве абразива обычно применяют порошок карбида бора или электрокорунда различной зернистости, а для изготовления суспензии используют воду, керосин.

Светолучевая обработка основана на использовании квантовых генераторов, называемых лазерами. Лазером осуществляются разрезка металла, получение очень малых отверстий и выполнение других видов размерной обработки. Обработка материалов с помощью лазеров не требует вакуумных камер. Благодаря лазерам удается получать такие поверхности, износостойкость которых повышается минимум в 2 раза (инструмент из быстрорежущей стали).

Электронно-лучевая обработка основана на том, что электроны, излучаемые катодом в глубоком вакууме, ускоряются в мощном электрическом поле и фокусируются в узкий пучок, направленный на обрабатываемую заготовку. Электронный луч, попадая на обрабатываемую поверхность, мгновенно нагревает ее до температуры около 6000 ^оС, вследствие чего даже самый тугоплавкий металл будет не только плавиться, но и испаряться, причем на очень малых площадях. Электронно-лучевой обработкой получают отверстия, пазы малых размеров (от 0,005 мм и выше) в труднообрабатываемых материалах.