1.3 Відомості про одиничнi лунки

Під одиничної лункою розуміється слід на оброблюваної поверхні, отриманий в результаті впливу одного електричного розряду (рис. 9) [9].

Рисунок 9. Лунка, що утворилася на оброблюваної поверхні під впливом одиничного розряду: 1 - виплавлений метал; 2 - білий шар; 3 - валик навколо лунки; 4 - оброблювана деталь

В роботі [10] говориться, що енергія імпульсу струму, розподіляється між анодом, катодом і стовпом розряду, виділяється протягом досить короткого часу (10^-6 ... 10^-7 с) при високій щільності. В результаті цього відбувається видалення металу з оброблюваної поверхні, зміна структури і властивостей поверхневого шару, утворення внутрішніх напружень і інші фізичні явища. Енергію імпульсу можна розрахувати за формулою [8] :

де W - енергія імпульсу, Дж; I - сила струму, А; U - напруга, що подається на електроди, В; t_і - тривалість імпульсів (в зарубіжній літературі позначається t_on), с.

Встановлено [3, 5, 10], що протягом імпульсу метал з електрода інструменту і електрода-деталі видаляється в основному в рідкому і газоподібному станах. У початковий момент швидкість руху меж газової порожнини досягає 200 м/с, а тиск в порожнині - сотень атмосфер. В результаті оброблюваний матеріал зазнає значного механічного тиску. Після закінчення імпульсу струму газова порожнина за інерцією продовжує розширюватися, що поряд з конденсацією парів металу призводить до швидкого зниження тиску в ній, аж до тиску нижче атмосферного. У момент, коли розміри газової порожнини наближаються до найбільших, а тиск в ній до найменшого, перегрітий метал, який знаходиться в утвореній лунці, закіпає і викидається з неї. Реактивним струменем пари металу, рідкий метал що залишився в лунці видавлюється з неї і, застигаючи, утворює валик (див. рис. 9, 10).

Рисунок 10. Лунка на поверхні ЕД при збільшенні х1000

В результаті ЕЕО утворюється поверхня, яка являє собою сукупність великої кількості лунок. Основними характеристиками лунок є: радіус r_л, глибина h_л, їх співвідношення К = r_л/h_л, а також коефіцієнт перекриття лунок  (відношення r_л до відстані між сусідніми лунками L). В основному дані параметри і визначаютьт основні показники ЕЕ процесу, такі як продуктивність, шорсткість обробленої поверхні і точність обробки.

Розміри лунок залежать від багатьох факторів, одним з яких є фізико-механічні властивості оброблюваного матеріалу. Для оцінки впливу цих властивостей використовується критерій фазового перетворення Палатника. Цей критерій визначається як добуток основних фізико-механічних показників:

де с - питома теплоємність матеріалу;  - щільність матеріалу;  - коефіцієнт теплопровідності матеріалу; Т_П - температура плавлення матеріалу.

За даним критерієм також можна судити про ерозійну стійкості того чи іншого матеріалу. Чим вище значення критерію, тим вище ерозійна стійкість матеріалу.

Фізико-механічні властивості сталей представлені в табл. 1.

Параметр/ марка материала	 кг/м3	, Вт/мК	с, Дж/кг-К	ТП0С	, Дж-Вт/м4
40	7850	50	470	1535	6,03-1014
45	7826	48	473	1535	5,81-1014
40Х	7850	41	466	1535	4,88-1014
5ХНВ	7900	41	466	1500	4,78-1014
35ХГСА	7850	38	496	1500	4,65-1014
У10	7810	40	469	1535	4,79-1014
У8А	7819	42	470	1535	5,05-1014
Х12М	7770	42	462	1500	4,90-1014
Х12Ф1	7770	30	482	1500	8,01-1014
5ХГСВФ	7920	38	461	1500	4,36-1014
5ХНСВ	7920	40	480	1500	4,78-1014
5ХНМ	7900	42	475	1500	4,95-1014
3Х2В8Ф	7920	36	482	1500	9,40-1014
4Х2В5ФМ	7950	38	492	1500	4,88-1014
40ХНВА	7850	20	495	1527	2,51-1014
Р6М5	7859	34	460	1520	2,84-1014
Мідь М2	8860	390	450	1350	2,227-1015
Латунь ЛС59-1	8200	150	360	1158	5,979-1014
Вуглецеграфіт	8800	125	400	1350	6,03-1014