Електрофізичні та електрохімічні методи обробки

Відомо багато методів обробки, які за видом енергії, що використовується для формоутворення, розподіляють на механічні, електричні, теплові, хімічні.

В деяких випадках механічна обробка неефективна чи зовсім неможлива, тому застосовують методи формоутворення, які отримали загальну назву електрофізичних і електрохімічних методів розмірної обробки матеріалів. Ці процеси звичайно підрозділяють на 4 групи: електрофізичні, електрохімічні, променеві та ультразвукові.

Метод іскрової обробки заснований на руйнуванні матеріалу при проходженні імпульсного розряду малої тривалості між поверхнями деталі, що оброблюється, і електрода. Так як переважно руйнується анод, то за формою і розмірами зруйнована ділянка відповідає катоду. Цю властивість успішно використовують для виконання отворів, діаметр яких становить частки міліметра, а також для різання металу, прорізання вузьких пазів, фігурної різки, гравіювання та інших подібних операцій, які застосовуються при виготовленні виробів. Отвори звичайно обробляють в масляному чи керосиновому середовищі, а зміцнення інструмента і деталі роблять у повітряному середовищі.

Електроіскровий метод широко використовується для прецизійної обробки деталей штампів і прес-форм у допоміжному виробництві.

Процес електроімпульсної обробки заснований на використанні імпульсних дугових розрядів великої тривалості. Обробка проводиться тими ж прийомами, що і електроіскрова, але при зворотній полярності. Живлення електродів відбувається імпульсами струму підвищеної частоти від генераторів імпульсів. У порівнянні з електроіскровою обробкою продуктивність даного метода при жорстких і середніх режимах в декілька разів більша, а знос інструменту в 3-5 разів менший. В якості електродів-інструментів для електроімпульсної обробки застосовують мідь, алюміній, вуглеграфітовані матеріали. Зараз даний метод використовують для обробки фасонних поверхонь штампів, прес-форм, ливарних форм, тонкостінних деталей.

Лазерна обробка заснована на використанні електромагнітних коливань світлового діапазону, отриманого зо допомогою лазерів (квантових оптичних генераторів). Цими електромагнітними коливаннями можна керувати, їх можна фокусувати у тонкі пучки, які вимірюються одиницями кутових хвилин з високою когерентністю, тобто коливаннями у випромінюваному світлі однієї фази і частоти. Когерентний світловий промінь має велику світлову і теплову енергію.

Лазерна обробка використовується для отримання отворів малих діаметрів, різання металу з високою міцністю, прорізання пазів, звичайно у допоміжному виробництві.

Ультразвукова обробка знаходить застосування для механічної обробки різноманітних матеріалів, очищення отриманого покриття, зварювання та паяння.

Ультразвук - це періодичні, механічні пружні коливання з частотою, яка знаходиться вище верхнього порогу чутності. Для технологічних цілей використовується лише частина ультразвукового діапазону частот від 16 до 1600 кГц.

Інтенсивні звукові коливання у рідині пов’язані з ефектом низької ультразвукової гравітації, який піддається керуванню. Основними джерелами ультразвукових коливань є електромеханічні випромінювачі або механічні.

За принципом перетворення енергії електромеханічні випромінювачі поділяються на:

- магнітострікційні;

- п’єзоелектричні;

- електродинамічні.

Цей метод застосовується при обробці твердих або м’яких (крихких) матеріалів, при виготовленні твердосплавних фільєр, врубних штампів і висаджуваних матриць.