电极容易积碳的几种原因

2020-10-21246

1、加工规准使用不当,超出放电截面电流密度承受能力,脉间过小
       放电能量的施加不是随意的,想加工得快一点就把电流施加得大一点,放电加工规准中一般指的是峰值电流,即脉冲处于导通时流过放电通道的电流,电流作用的时间很短,取决于脉冲导通时间,即脉宽。在加工设备上电流表所显示或模拟电流表所显示的电流值为脉冲电流的平均值,因为脉冲是间隙性放电的。一般来说,峰值电流是靠投入放电回路功放元件的个数及回路施加的电压决定,和脉宽和脉间无关;而加工电流除了和峰值电流有关系外,还可以通过调节脉宽和脉间来改变。如图所示。 

石墨电极的放电电流密度约6~8(A)/cm2,超过此值则出现异常放电几率随之增加,出现积炭的几率也随之增加。

正确处理方法是,正确估算放电面积,按放电面积选择加工参数。
例如有一方形电极,其放电面积为3×3(mm),在选择放电参数时首先选择□3的模型号条件,然后根据电极缩小量选择某一合适起始加工条件。

这里需要注意的是应根据放电面积来估算放电电流,这种面积的电流正常值应控制在电流密度值的1/9左右,可以适当加得大一些,以不超过2.5A为宜,过大的话则容易产生积炭。所以,对与一些细小电极的话,没有必要将电极缩小量做得太大。如上例电极,单面0.1的电极缩小量基本足够。

进口放电设备其加工参数设置得比较齐全和科学,一般只要根据需要选择即可,但有些台湾机或国产中低挡火花放电机,其加工参数一般不如进口机那么详细,甚至没有专家库供自动选择,只能根据操作员工经验自行选取加工条件。选取加工条件的原则是一样的,首先估算加工面积,确定放电电流,由于如上所说放电电流与脉宽和脉间有关,所以还需要考虑这两者的搭配关系,特别要注意的是设置合理或足够的脉间,没有足够的脉间时间会使放电通道来不及消电离,放电过程一直处于导通状态,形成电弧放电(即积炭)。在不确定的情况下,宁可把脉冲间隙设置得大一些,提高加工稳定性。

2、 排屑不良

A、 加工深度的影响
       放电截面积越小,加工深度越深,则排屑越困难,对待这类型腔的加工,提高排屑质量是关键的。提到电火花排屑,目前常规的方法有两种,一种是冲液法,另一种是浸液法,还有就是浸液加工中同时采用冲液法辅助,以提高液体的流动性来加强排屑效果。就加工精度及排屑效果来讲,浸液式比单纯冲液式方法要好得多,(见图)浸液式加工方式其排屑机理是利用主轴的高速运动,造成型腔处于或高压或真空状态,引起液体的强烈扰动达到排屑目的。进口设备,由于主轴运行加速度很高,非常适合这种排屑方法,而且效果非常好。冲液式加工方法,由于液流流向及压力不均匀,排屑有可能不干净,排屑物聚集的地方,容易形成两次放电,影响型腔的精度;其次也容易引起积炭,所以在条件许可的情况下应尽量采用浸液式加工方法进行加工。 

B、加工部位的影响
       电火花放电部位对是否容易形成积炭是有关系的,并不一定开放式放电加工比加工盲孔放电稳定性要高,只加工一个面有时反而比同时加工全部周面更容易引起加工稳定性变差。原因如下,电火花排屑主要依赖加工液的扰动,或冲刷、或挤压等,液体的流动性越强,排屑越干净。而在只加工一个面的情况下,由于电极的上下运动不能引起加工液的强力扰动,而且,如果主轴上下跳动的距离比较小的话,电蚀产物不能脱离放电间隙,容易引起加工稳定性变差甚至积炭。如图所示。
       在这种情况下,如果机床性能良好,能实现三轴联动加工的话,采取侧向伺服方式加工,使电极在回退时稍微离开加工面一段距离,以便电蚀产物能顺利被冲刷掉。没有条件的话,尽量提升主轴运动幅度,使加工面尽可能暴露在加工液中,以便排除电蚀物。

C、 液流处理的影响
       放电加工中,液流处理是很关键的,液体流动方向应顺着电蚀产物产生的方向,如上例中液流方向不是和放电间隙平行而是垂直于放电间隙的话,那么放电状态有可能变得更糟。象加工上述物品时,但靠浸液加工可能效果不是很好,辅之以冲液方法。

D、电极材料质量的影响
       电极材料质量当然也是容易引起加工异常的主要原因,一般说来石墨材料出现质量问题的几率比铜材会高一些,原因是石墨制造工艺复杂,另外毕竟是一种非金属材料,很多特性是有别于金属材料的。石墨的质量问题一般表现在材质比较疏松,容易掉渣、放电粗糙度不均匀等,但所有这些现象并不等于一定是石墨质量问题,加工状态不好,加工条件用得不恰当同样会引起这些问题,只有在排除了这些可能性后再考虑是否材质问题。东洋炭素提供的是纯正日产石墨,产品质量稳定,服务有保障,客户可放心使用我司提供的各牌号石墨产品。