Вопрос 1

Электрическая эрозия - это разрушение контактов под действием электрических разрядов.

Электрической эрозии подвержены контакты реле, выключателей, рубильников и других подобных устройств.

При исследовании явления электрической эрозии был изобретен метод электроэрозионной обработки.

Электроэрозионная обработка заключается в изменении формы, размеров, шероховатости и свойств поверхности заготовки под воздействием электрических разрядов в результате электрической эрозии.

Метод позволяет производить следующие виды обработки:

-резка твердых металлов;

-высокоточное фрезерование;

-шлифование;

-доводка

-другие

Метод применяется при изготовлении пресс-форм, штампов, шаблонов, деталей сложного криволинейного профиля, инструментов и различных резцов, стоматологических принадлежностей.

Суть метода

1- Генератор импульсов; 2- Заготовка; 3- Электрод-инструмент; 4- Капли расплавленного металла; 5- Эрозионная лунка; 6- Плазменный канал разряда; 7- Газовый пузырь; 8- Рабочая жидкость

Обрабатываемая заготовка и обрабатывающий инструмент являются электродами (деталь-плюс, обрабатывающий инструмент – минус), помещенными в специальную рабочую токопроводящую жидкость. Для получения дуговых разрядов, способных разрушать поверхность обрабатываемого изделия используют импульсный генератор.

При прохождении электрического разряда между электродами возникает дуга, и в местах возникновения ее происходит местный нагрев и последующее испарение частиц металла с образованием локальных углублений.

Достоинства:

• широкий диапазон режимов, охватывающий обработку от черновой до отделочной;

• возможность прецизионной обработки деталей сложных форм из твердых сплавов с получением высокой чистоты поверхности;

• незначительная глубина дефектного слоя

Недостатки:

• высокий износ электрода-инструмента, особенно на черновых режимах;

• низкая производительность на чистовых режимах и при прецизионной обработке;

• повышенный удельный расход энергии;

• сравнительно высокая стоимость оборудования для реализации обработки.

Вопрос 2

Оксидные и некоторые другие находящиеся на поверхности металла соединения не удаляются при обезжиривании.

Поскольку, как и органические загрязнения, они могут резко ухудшить сцепление покрытия с поверхностью (а иногда и затруднить сам процесс выделения металла), их удаляют путем травления поверхности в достаточно агрессивных растворах.

Характер обработки поверхности с целью удаления оксидных пленок (травление), а также активирования поверхности перед нанесением покрытия сильно зависит от материала основы — в большей степени, чем процесс обезжиривания.

Тем не менее можно отметить, что все эти растворы содержат в качестве важнейших компонентов либо смеси кислот (серной, соляной, азотной, фосфорной, плавиковой), либо щелочь — гидроксид натрия.

Предпочтительны кислые растворы, однако щелочные можно применять для предварительной обработки (разрыхления оксидного слоя) сильно окисленных поверхностей.

Кроме того, для добавления к травильным растворам выпускаются довольно разнообразные присадки, которые проявляют ингибирующие свойства (существенно уменьшают скорость растворения металла, не влияя на скорость удаления оксида) и снижают расход травящего раствора.

Эти вещества (типа ПБ-5 и др.) следует добавлять в соответствии с рекомендациями производителя.

Травление сплавов железа

Обычно для снятия окалины и поверхностных пленок с поверхности обычных сталей и чугуна применяют растворы серной и соляной кислот, к которым добавляют ингибиторы, замедляющие подтравливание основного металла.

Достаточен раствор 100—150 г/л серной кислоты.

Иногда к нему приходится добавлять 50—70 г/л азотной кислоты.

Для менее жесткого травления к раствору Н2SO4 добавляют ингибитор КИ-1 (5 г/л) и 150 г/л поваренной соли или 1 г/л йодистого калия.

Травление ведется при нагревании раствора до 60 ºС.

Длительность травления может достигать десятков минут.

При травлении обычно образуется шлам, который иногда удаляют механически, но возможно и химическое удаление в смеси серной и азотной кислот (по 80 г/л) при комнатной температуре или слабом нагреве.

В случае коррозионностойких сталей часто приходится сначала разрыхлять слой оксида перед его снятием.

Разрыхление проводится в растворе 200 г/л серной кислоты при 50—70 ºС в течение 30—40 минут.

Дальнейшее травление можно вести при комнатной температуре в смеси серной и азотной кислот (по 100 г/л) с добавкой 20 г/л плавиковой кислоты или фторида натрия.

Травление цветных металлов

Предварительное травление меди и ее сплавов (после термообработки или хранения) осуществляют в растворе 200—300 г/л серной кислоты при 50—70 ºС.

Последующее матовое травление поверхности ведется при комнатной температуре сначала в растворе ~ 700 г/л нитрата аммония (или нитрата натрия), а затем — без промывки — в растворе ~ 700 г/л серной кислоты либо 1300 г/л ортофосфорной кислоты в течение 15—20 минут.

Для блестящего травления используют раствор, содержащий 1000—1100 г/л серной кислоты и 250—300 г/л нитрата аммония.

Вместо нитрата аммония можно добавить 50 г/л азотной кислоты и 10 г/л поваренной соли.

Хорошим составом для травления медных сплавов является раствор, содержащий 100 г/л серной кислоты и 50 мл/л перекиси водорода.

Более жесткое травление можно осуществить в смеси одинаковых объемов серной кислоты, азотной кислоты и воды.

Детали из алюминия и его сплавов можно травить в растворе 60 г/л едкого натра при 40—50 ºС, причем к растворам добавляют агар-агар (как ингибитор травления), а также 2—3 г/л глюконата натрия (для повышения растворимости образуемых солей).

Алюминиевые сплавы с высоким содержанием кремния лучше травить при 70 ºС в растворах, содержащих 50—150 г/л НF (плавиковая кислота)и 400—800 г/л азотной кислоты (оптимальное соотношение компонентов зависит от состава сплава).

Магниевые сплавы травят при 20—30 ºС в растворах азотной кислоты (50—100 г/л), а шлам (осадочная порода) удаляют в растворе хромовой (или плавиковой) кислоты.

Свинцовые сплавы и припои лучше всего травить в разбавленной (1:4) плавиковой или (1:10) борфтористоводородной кислоте.

Молибден, вольфрам и сплавы на их основе травятся в подогретом растворе 70 г/л серной и 70 г/л азотной кислот с добавлением небольшого количества фторида (5—6 г/л).

Травление титановых сплавов проводят в концентрированных растворах серной кислоты (до 1000 г/л) как при комнатной температуре, так и при нагревании.

В раствор можно добавить 30—40 г/л поваренной соли и/или фторида натрия.

Если оксидную пленку на титане предварительно обработать (разрыхлить) в очень горячем щелочном растворе (600 г/л гидроксида натрия и 200 г/л нитрата натрия) или в расплавленной щелочи, то травление можно проводить в более разбавленном растворе (120 г/л серной и 70—80 г/л плавиковой кислот).

Еще один способ обработки титана заключается в травлении его поверхности в смеси 200 г/л азотной и 10 г/л плавиковой кислот (20—25 ºС, 1 минута), с последующей (после промывки холодной водой) обработкой в течение 20 минут при 50 ºС в растворе 550 г/л серной и 250 г/л соляной кислот.

Детали из цинкового литья после обезжиривания обычно достаточно обработать в течение 1—2 минут в слабом (20 г/л) растворе серной кислоты.