Електроіскровий метод

Електроіскровий метод обробки був розроблений у 1943 р., вченими Лазаренко Б.Р. і Н.І. Лазаренко. Метод заснований на тому, що енергія до поверхні виробу, що обробляється, підводиться у вигляді імпульсів великої частоти і малої тривалості. Час, за який відбувається розряд, вимірюється десятками мікросекунд (від 20 до 200 мкс) при густині струму до 10 000 А/мм². Внаслідок високої концентрації енергії на малій ділянці поверхні деталі електричні розряди (короткі дуги) створюють високу температуру (до 10 000 ⁰С), при цьому відбувається розплавлення і часткове випаровування елементарних об’ємів металу.

Миттєве розплавлення частинок металу, викликане енергією, що підводиться через канал розряду, під дією електричного поля і ударної хвилі супроводжується мікровибухом, утвореним миттєвим виділенням газу, розчиненого в металі, і молекули металу викидаються в напрямку з анода на катод. Слідуючи один за одним розряди виникають між найбільш близько розташованими ділянками поверхні електроду-інструмента і деталі, що обробляють. Це дає можливість проводити розмірну обробку з відображенням (копіюванням) форми електрода-інструмента на поверхні деталі, що обробляють.

Електроіскрова обробка може проводитися як в повітряному так і в рідкому середовищі. При обробці в повітряному середовищі частинки металу переносяться з аноду на катод, утворюючи міцне з’єднання. Такий перенос металу використовують для нанесення тонких шарів різних металів на поверхню деталі.

При обробці в рідкому середовищі, тобто якщо між електродом-інструментом і деталлю в момент розряду знаходиться рідина (керосин, малов’язке мастило), то частини металу, що викидаються, охолоджуються в рідкому середовищі у вигляді дрібнодисперсних гранул, і тим самим зберігаються необхідні для розмірної обробки форма і розміри електрода.

Ефективність електроіскрової обробки визначається об’ємом металу, що видаляється за одиницю часу, точністю і якістю поверхні, яку обробляють. У свою чергу, всі ці фактори залежать в основному від електричних параметрів, матеріалу і площі поверхні, що обробляють, і частково від матеріалу електрода і рідкого середовища.

Режими електроіскрової обробки ділять на 3 групи: жорсткі, середні і м’які. При обробці стальних деталей на жорстких режимах продуктивність складає 100-700 мм³/хв, але шорсткість поверхні, що обробляють, відповідає 2-3 класу (R_z 160-40) і на ній спостерігають мікротріщини. Виникнення тріщин пояснюється розповсюдженням тепла на велику глибину, що викликає напруження поверхневого шару. При середніх режимах продуктивність зняття металу складає 15-100 мм³/хв, а при м’яких 0,1-15 мм ³/хв. При м’яких режимах досягається якість поверхні 6 – 8 класу шорсткості при повній відсутності мікротріщин.

Для виготовлення електродів застосовують латунь, мідь, мідно-графітові суміші і графіт.

Точність обробки залежить від електричних режимів обробки, від точності виготовлення електрода і від зазору, який утворюється між електродом і боковими стінками деталі при зануренні електроду.

Електроіскровим методом можлива обробка всіх струмопровідних матеріалів. При виготовленні різних деталей приладів і інструментів з забезпеченням високої точності і якості поверхні обробку проводять в основному на м’яких режимах.