28.2 Технологические характеристики электрофизических и электрохимических методов обработки.

Электрофизические и электрохимические (ЭФЭХ) методы размерной обработки подразделяются на четыре основные группы: электроэрозионные, ультразвуковые, лучевые и электрохимические. Электроэрозионная обработка (ЭЭО) основана на использовании явления электрической эрозии — направленного разрушения токопроводящих материалов в результате кратковременного теплового действия импульсных электрических разрядов между инструментом и заготовкой в диэлектрической среде.

Разновидности ЭЭО: электроискровая, электроимпульсная, высокочастотные электроискровая и электроимпульсная, электроконтактная. Электроэрозионная размерная обработка обладает следующими уникальными технологическими возможностями: обработка твердых и сверхтвердых конструкционных материалов, обработка полостей и щелей различного сечения, клеймение, использование инструментов из более мягкого материала, чем обрабатываемый. Ультразвуковая обработка (УЗО) основана на импульсном ударном воздействии на заготовку частиц абразива с ультразвуковой частотой 8—30 кГц). Ее применяют для изготовления деталей из хрупких и твердых материалов, таких как стекло, кварц, ситалл, керамика, алмаз, полупроводники. Ультразвуковую обработку используют для получения глухих и сквозных отверстий, полостей и щелей различного сечения, разрезания заготовок различного профиля на пластины нужной толщины, вырезания из плоских заготовок деталей различной формы и размеров, снятия заусенцев, гравирования, клеймения и др. Лучевая обработка подразделяется на электронно-лучевую, светолучевую (лазерную) и плазменную. Электронно-лучевая обработка (ЭЛО) основана на превращении кинетической энергии пучка электронов в тепловую. ЭЛО используется для получения глухих и сквозных отверстий диаметром 1—10 мкм, пазов до 10 мкм, разрезания заготовок, изготовления сеток из фольги и др. Этим методом обрабатывают дета­ли из вольфрама, титана, тантала, циркония, твердых сплавов, квар­ца, рубина, керамики, полупроводниковых и других конструкционных материалов.

Светолучевая (лазерная) обработка (СЛО) основана на воздействии светового луча высокой энергии на поверхности обрабатываемой заго­товки. Уникальным является концентрация максимального количест­ва энергии на минимальную площадь (температура в зоне действия луча составляет 5300—9300 К) и возможность обработки деталей в любой оптически прозрачной среде. Плазменная обработка. Плазменная дуга позволяет обрабатывать заготовки за счет нагрева (температура в зоне действия 10000— 30000 К), расплавления и испарения материала; не требует создания вакуума. Плазменную обработку используют для прошивки отверстий, разрезания заготовок различного профиля на части вырезания из плоских заготовок деталей различной формы и размеров, клеймения и др. Электрохимическая обработка (ЭХО) основана на явлении анод­ного растворения металла при электролизе и удалении продуктов ре­акции с обрабатываемой поверхности. Основные разновидности ЭХО: анодно-гидравлическая обработка в проточном электролите, электро­полирование в неподвижном электролите и анодно-механические способы чистовой обработки. Электроэрозионная обработка. К деталям, поступающим на ЭЭО, предъявляют следующие требования: они должны иметь две координатные базы с шероховатостью поверхности Ra 2,5 мкм; профилированный электрод-инструмент следует из­готавливать с точностью на 1—2 квалитета выше обрабаты­ваемой детали; детали, подлежащие термообработке, должны быть обработаны перед ЭЭО; при обработке деталей непрофи­лированным инструментом-проволокой предварительно сверлят технологические отверстия. Ультразвуковая обработка. Производительность, точное качество обработанной поверхности при УЗО зависят от амплитуды и частоты колебаний инструмента, физико-химических свойств обрабатываемого материала и абразива, зернистости и концентрации абразива в водной суспензии, площади и конфигурации поперечного сечения инструмента, усилия подачи инструмента и глубины обработки. Электронно-лучевая обработка. В зависимости от обрабатываемого материала, размеров отверстий и пазов требования к точности размеров и шероховатости поверхности определяются в каждом конкретном случае оптимальными режимами электронно-лучевой обработки. Шероховатость обработанной поверхности Ra 0.32—0,16 мкм. Лазерная обработка. Достижимая точность составляет 1 % диаметра получаемого отверстия. Скорости резания лазером некоторых конструкционных материалов реализуются в пределах 0,5—5,0 м/мин. Применение лазеров для разрезания позволяет получать линию реза сложной формы без заусенцев с прямоугольной кромкой реза. Электрохимическая обработка. Электрохимическое удаление заусенцев повышает надежность и долговечность изделий, позволяет удалять их в труднодоступных местах. Для повышения производительности целесообразно совмещать удаление заусенцев с клеймением детали. Электрополирование. Шероховатость обработанной поверхности при электрополировании зависит как от состава эл-литов и режимов обработки, так и от исходной шерох-ти полируемой поверхности заготовки.