電火花加工效應

 

一.                電火花加工效應

    電火花加工中一般有如下效應產生：極性效應、噴鍍、覆蓋效應、沈積效應、傳熱效應。

1.      極性效應

電火花加工時，相同材料兩電極的被腐蝕量是不同的。其中一個電極比另一個電極的蝕除量大，這種現象叫做極性效應。如果兩電極材料不同，則極性效應更加複雜。我們一般把陰極蝕除量與陽極蝕除量之比叫做極性係數。極性係數小於1，稱之爲負極性，此時，工件接電源的正極，工具電極接負極，反之極性係數大於1，稱之爲正極性，此時，工件接電源的負極，工具電極接正極。極性係數的改變意味著兩極能量分佈的改變。影響極性效應的因素：

1.脈衝寬度

在電場作用下，通道中的電子奔向陽極，正離子奔向陰極。由於電子質量輕，慣性小，在短時間內容易獲得較高的運動速度；而正離子質量大，不易加速，故在窄脈衝時，電子動能大，電子傳遞給陽極的能量大於正離子傳遞給負極的能量，使陽極蝕除量大於陰極蝕除量，即爲負極性。而在寬脈衝時，正離子有足夠的時間加速可獲得較高的速度，而且質量又大的多，轟擊陰極的動能較大，同時除液體介質蒸氣的正離子外，陰極和陽極蒸氣中的正離子也參予了對陰極的轟擊。因此，正離子傳遞給陰極的能量超過了電子傳遞給陽極的能量，陰極的蝕除量便大於陽極蝕除量即爲正極性。見圖一。           (%)

              

                 100

                  50

                  30

                                                           正極性

                 10

                  5

                  3

                

                  1                                        負極性

                 0.5

                 0.3 

                 

                     

                     1    2   5   10  20   50  100  200 500 1000  2000  脈寬ti (uS)

 

圖一不同極性時的電極損耗電極對Cu/st    Ip=48A

 

2.脈衝能量

隨著放電能量的增加，尤其是極間放電電壓的增加，每個正離子傳遞給陰極的平均動能增加，電子的動能雖然也隨之增加，但當放電通道和很大時，由於電位分佈變化引起陽極區電壓降低，阻止了電子奔向陽極，減少了電子傳遞給予陽極的能量，使陰極能量大於陽極能量，即脈衝能量大時陰極的蝕除量大於陽極蝕除量。

 

                      2. 覆蓋效應

在材料放電腐蝕過程中，一個電極的電蝕産物轉移到另一電極表面上，形成一定厚度的覆蓋層，這種現象叫覆蓋效應。在油類介質中加工時，覆蓋層主要是石墨化的碳素層，其次是粘附在電極表面的金屬微粒結層。

1. 碳素層的生成條件

（1）要有足夠高的溫度。電極上待覆蓋的表面溫度不低於碳素層的生成溫度，但低於熔點，以使碳粒子燒結成石墨化的耐蝕層。

（2）要有足夠多的電蝕産物，尤其是介質的熱解産物——碳粒子。

（3）要有足夠的時間，以便在表面上形成一定厚度的碳素層。

（4）採用正極性加工，因爲碳素層易在陽極表面生成。

（5）必須在油類介質中加工。