Электроэрозиялық өңдеу технологиясы

Электроэрозиялық әдісі импульсты электр разрядтарының жылулық әрекеті нәтижесінде, тоқөткізуші материалдарды бағытты жоюға электрлік эрозия құбылысын қолдануға негізделген. Бұл технологияның негізін қалаушылар Б.Р. Лазаренко және Н.И. Лазаренко совет ғалым-технологтары. Электроэрозиялық өңдеу қатты материалдар мен күрделі фасонды бұйымдарды өңдегенде тиімді болып табылады. Қатты материалдарды механикалық тәсілмен өңдеген кезде құралдың тозуы үлкен рөл алады. Электроэрозиялық әдістің артықшылығы, сол сияқты барлық элетрофизикалық және электрохимиялық өңдеу әдістері сияқты, құралды дайындау үшін арзанырақ және өңдеуге жеңіл материалды қолдануында. Сондықтан, құралдың тозуы болмашы болады.

Электр эрозиялы өңдеу операцияларының көбі сұйықтықтық ортада жүргізіледі. Ол электрод аралық аралықтан эрозия өнімдерін алады, процесті тұрақтандырады, электрондар аралығының электрлік беріктігіне әсер етуді қамтамасыз етеді. Электр ұшқынды өңдеуге жарамды сұйықтықтар тиісті тұтқырлыққа, электр оқшаулау қасиетке, разрядтар әсеріне, химиялық тұтқырлыққа ие болуы керек.

Электроэрозиялық өңдеу дайындаманың бетіндегі бүлінуге (эрозия) негізделген. Бүліну – сұйық диэлектрикке батырылған (мысалы, керосин, минералды май), екі электрод арасында пайда болатынэлектрлік разряд импульсінің жылулық әсері салдарынан болады. Электрлік разряд кезінде жылу көп мөлшелде бөлінеді, бір бөлігі балқуға, булануға, ал келесі бір бөлігі балқымайтын бетінен бөлшектерді алып тастауға жұмсалады. 10-8... 10-5с аралығында ток тығыздығы 8...10кА/мм2-ге дейін көбейеді, дайындаманың бетіндегі температура 120000С-ға дейін өседі. Соған қоса қалыңдығы 1...10мкм болатын қабат алыстатылады. Өйткені электрлік разряд ең қысқа жолмен жүріп өткендіктен ең алдымен микро тегіс емес шошақтар алыстатылады. Инсрумент пен дайындама бір-біріне жақындаған кезде өңдеутін беттің макро және микро геометриясы өзгереді, дайындаманың беті инструмент бетінің пішінін қабылдайды.

ЭХӨ үрдісіндегі электрод-аспабында және дайындамада қандай химиялық реакция жүреді?

Электрхимиялық өңдеудің негізі болып электролиз кезінде микротегіс емес жерлердің шығыңқылығы мен ойымдарын анодты еріту саналады. Электролит 2 арқылы тұрақты электр тогы өткен кезде, анод-дайындаманың 3 бетінде химиялық реакциялар жүріп металдың беткі қабаты химиялық қосылысқа айналады (6.5, а-сурет). Электролиздің өнімдері ертіндіге өтеді немесе механикалық тәсілмен алынып тасталады. Электрхимиялық әрлеген кезде (6.5, а-сурет) дайындаманы электролиті бар шомылдырыққа орналастырады. Өңделетін материалға байланысты электролит болып қышқылдың немесе сілтінің ертінделері қызмет жасайды. Дайындаманы анодқа қосады. Катод 5 ретінде қорғасын, мыс немесе болаттан жасалған тілімше қолданылады. Электрлік тізбек тұйықталған кезде анод материалының еруі басталады. Бұл тәсілмен өңдегенде микротегіс емес жерлердің шығыңқылығы ериді. Өйткені токтың ең үлкен тығыздығы шығыңқылықтың шыңында шоғырланады. Ерудің өнімдері 7 (төмен өткізгіштікке иемденген тотықтар немесе тұздар) ойымдарды толтырады және металдың еруіне кедергі жасайды. Шығыңқы және ойық жерлер бойынша іріктеп әсер ететін ерудің жылдамдығы микротегіс емес жерлерді тегістейді. Өңделген бет металдыңжарқылыналады.

Ультрадыбысты толқындардың қандай типтері бар?

Ультрадыбысты деп әр түрлі энергиялар түрімен (химиялық, электрлік, механикалық) жүретін технологиялық үдерістер мен операциялардың үлкен тобын айтады. Бұл үдерісте міндетті түрде жиілігі 16000-18000 Гц-тік механикалық серпімді дірілдер болуы қажет.

Ультрадыбыс толқындарының басты ерекшелігі — оларды дыбыс көзінен белгілі бір бағытта таралатындай етіп бағыттауға болады.

Ультрадыбысты зерттеулер жүргізгенде көбіне бойлық немесе көлденең толқындар қолданылады.Алайда одан басқа беттік және Лэмба толқындары сияқты ультрадыбыстық толқындар бар.

Бойлықультрадыбыстытолқын - таралудың бағыты мен орта бөлшектерінің жылдамдығының бағыты мен ауытқууына сәйкес келетін толқын.

Көлденең ультрадыбысты толқын – ауытқу бағыты мен дене бөлшектерінің жылдамдығы жатқан жазықтыққа перпендикуляр бағытта таралатын толқындар.

Рисунок 2 – Движение частиц в продольных и поперечных ультразвуковых волнах

Беттік ультрадыбысты толқындардың бөлшектері элипс тәрізді қозғалады және материалдың бетімен таралады. Олардың жылдамдығы бойлық толқынның таралу жылдамдығының 90% құрайды ал олардың материалға ену тереңдігі бір толқынның ұзындығына тең. Лэмба толқыны — бөлшектердің тербелмелі ауытқууы толқынның таралу бағыты бойынша да пластина жазықтығына перпендикуляр бойыншада еркін шекаралы қатты пластинада таралатын серпімді толқын. Лэмба волны представляют собой один из типов нормальных волн в упругом волноводе – в пластине со свободными границами. Т.к. эти волны должны удовлетворять не только уравнениям теории упругости, но и граничным условиям на поверхности пластины, картина движения в них и их свойства более сложны, чем у волн в неограниченных твёрдых телах.

Қазіргі кезде минералды-шикізат кешендерінің кәсіпорындарында негізінен ленталық және қырмауыш конвейерлер қолданылады. Осындай қондырғылардың өнімділігі мен жұмыс шарттары әр түрлі болуы мүмкін, бұл олардың электр жетектерінің жүйелерін таңдауға әсер етеді. Конвейерлі қондырғылардың жұмысының тәртібін үздіксіз тәртіптегі тиеу, тасымалдау және босату нәтижесінде ұзақ уақыт бойындағы ұзаққа созылған жұмыс себепші болды. Бұл міндеттеме жетекті электр қозғалтқышын және оның элементтерін таңдауға әсер етеді.