火花機(jī),全稱為電火花加工機(jī)床(Electrical Discharge Machining,簡(jiǎn)稱 EDM),其工作原理基于放電蝕除效應(yīng)。在加工過(guò)程中,工具電極和工件分別連接到脈沖電源的兩極,并浸沒(méi)于工作液中,常見(jiàn)工作液有煤油、去離子水等。當(dāng)工具電極向工件靠近,二者間隙達(dá)到一定距離時(shí),脈沖電壓會(huì)擊穿工作液,形成放電通道。在這一通道中,瞬間會(huì)集中大量熱能,溫度可飆升至 10000℃以上,致使工件表面局部微量金屬迅速熔化、氣化,并在壓力急劇變化下,飛濺到工作液中,冷凝成金屬微粒后被帶走。每個(gè)脈沖放電雖蝕除金屬量極少,但每秒成千上萬(wàn)次的脈沖放電累加,就能實(shí)現(xiàn)可觀的材料去除,逐步加工出與工具電極形狀對(duì)應(yīng)的工件形狀。例如,在汽車模具制造領(lǐng)域,通過(guò)精心設(shè)計(jì)電極形狀,并配合精確的電極進(jìn)給控制,利用這種放電蝕除機(jī)制,能精確塑造出汽車覆蓋件模具的復(fù)雜輪廓,滿足汽車制造對(duì)模具高精度、高復(fù)雜度的需求;在醫(yī)療器械領(lǐng)域,可加工出手術(shù)刀、植入體等精密零部件的細(xì)微結(jié)構(gòu),保證其使用安全性和功能性。電火花機(jī)加工五金模具,異形孔加工一次成型,無(wú)需后處理。江門成型電火花機(jī)按需設(shè)計(jì)
電極損耗率(電極損耗量 / 工件去除量)是衡量火花機(jī)性能的關(guān)鍵指標(biāo),測(cè)試方法為:采用標(biāo)準(zhǔn)銅電極(10×10×50mm)加工 45# 鋼工件,在峰值電流 10A、脈沖寬度 20μs 條件下連續(xù)加工 30 分鐘,通過(guò)稱重法計(jì)算損耗率(標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)≤1%)??刂拼胧┌ǎ簝?yōu)化極性(精加工用正極性,電極接負(fù)極)、調(diào)整脈沖參數(shù)(增加脈沖間隔至 10 倍脈沖寬度)、選用低損耗電極材料(如銅鎢合金比純銅損耗率低 40%)。在精密齒輪模具加工中,通過(guò)損耗率控制(≤0.5%),可確保齒輪齒形精度達(dá) ISO 5 級(jí),滿足高速傳動(dòng)需求。珠海普通電火花機(jī)設(shè)備廠家電火花機(jī)的環(huán)保工作液,可循環(huán)凈化,減少?gòu)U液排放。
火花機(jī)類型多樣,各有其獨(dú)特特點(diǎn)。ZNC 火花機(jī),Z 軸數(shù)控,X 軸及 Y 軸手動(dòng),是較為實(shí)用型的火花機(jī),價(jià)格相對(duì)較低,適用于一些對(duì)自動(dòng)化程度要求不高、加工精度要求相對(duì)適中的場(chǎng)合,如小型模具廠對(duì)簡(jiǎn)單模具的加工。CNC 火花機(jī)具有自動(dòng)靠模、自動(dòng)尋心、自動(dòng)編程、G 碼編程、三軸聯(lián)動(dòng)放電等諸多功能,自動(dòng)化程度高,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜形狀工件的高精度加工,廣泛應(yīng)用于大型模具制造、精密零部件加工等領(lǐng)域。鏡面火花機(jī)是一種可以加工出鏡面效果的火花機(jī),加工出來(lái)的模具表面粗糙度極低,無(wú)需后續(xù)省模工序,可直接用于生產(chǎn),提高了生產(chǎn)效率,尤其在精密模具、光學(xué)模具等對(duì)表面質(zhì)量要求極高的應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)明顯。細(xì)孔放電機(jī)主要用途是打孔加工,能夠在模具等工件上打出高精度的深細(xì)孔,滿足電子、模具等行業(yè)對(duì)微孔加工的需求。牛頭式火花機(jī)具有高剛性結(jié)構(gòu),加工穩(wěn)定性好,在大型模具加工中表現(xiàn)出色,可有效保證加工精度和表面質(zhì)量。不同類型的火花機(jī)根據(jù)其特點(diǎn)適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景,滿足制造業(yè)多樣化的加工需求。
工具電極作為火花機(jī)加工中的關(guān)鍵部件,其材料選擇至關(guān)重要。理想的工具電極材料需具備良好導(dǎo)電性,以確保放電過(guò)程順利進(jìn)行;熔點(diǎn)要較高,防止在高溫放電下快速熔化;同時(shí)還應(yīng)易于加工,便于制成各種復(fù)雜形狀。常用的材料包括銅、石墨、銅鎢合金和鉬等。銅電極具有良好的加工性能與導(dǎo)電性,在一般模具加工中應(yīng)用廣,能較好地復(fù)制電極形狀,且損耗相對(duì)較小,適用于3C 產(chǎn)品外殼模具等精度要求中等的領(lǐng)域。石墨電極則因其密度低、耐高溫、加工成本低等優(yōu)勢(shì),在大型模具和粗加工中表現(xiàn)出色,尤其適用于航空航天大型結(jié)構(gòu)件模具等加工硬度較高的工件材料的場(chǎng)合。銅鎢合金綜合了銅的良好導(dǎo)電性與鎢的高硬度、高熔點(diǎn)特性,在一些對(duì)電極損耗要求極高的精密加工場(chǎng)合,如加工硬質(zhì)合金刀具模具時(shí),能有效降低電極損耗,保證加工精度和質(zhì)量。鉬電極則常用于加工半導(dǎo)體封裝模具等對(duì)加工表面質(zhì)量有特殊要求的情況,憑借其獨(dú)特的物理性能,滿足特定的加工需求。電火花機(jī)的加工區(qū)域防護(hù)門,防止工作液飛濺,保障安全。
火花機(jī)的安全操作規(guī)程與防護(hù)措施:火花機(jī)操作需嚴(yán)格遵循安全規(guī)范:操作人員必須佩戴絕緣手套(耐電壓≥500V)、護(hù)目鏡(防飛濺)和防靜電服;工作區(qū)域配備滅火器材(針對(duì)煤油工作液),保持通風(fēng)(換氣次數(shù)≥10 次 / 小時(shí));設(shè)備接地電阻需≤4Ω,防止觸電風(fēng)險(xiǎn)。加工前需檢查:電極與工件的絕緣性(電阻≥1MΩ)、工作液液位(覆蓋加工區(qū)域 50mm 以上)、急停按鈕功能。針對(duì)石墨電極加工,需開(kāi)啟除塵系統(tǒng)(風(fēng)量≥200m3/h),避免吸入石墨粉塵導(dǎo)致肺部損傷。智能電火花機(jī),自動(dòng)補(bǔ)償電極損耗,保障加工尺寸高精度。廣東數(shù)控火花機(jī)生產(chǎn)廠家
電火花機(jī)的放電間隙監(jiān)測(cè)功能,預(yù)防短路,保護(hù)電極與工件。江門成型電火花機(jī)按需設(shè)計(jì)
火花機(jī)的環(huán)保與節(jié)能設(shè)計(jì)趨勢(shì):新一代火花機(jī)注重綠色制造:工作液采用生物可降解配方(BOD5/COD≥0.5),廢棄后可自然降解;脈沖電源采用變頻技術(shù),待機(jī)功耗降至傳統(tǒng)設(shè)備的 30%;設(shè)備結(jié)構(gòu)采用再生鑄鐵(含 30% 回收料),減少資源消耗。在廢氣處理方面,配備活性炭吸附裝置(吸附效率≥95%),去除煤油揮發(fā)物(VOCs);噪聲控制通過(guò)隔聲罩和消聲器,使運(yùn)行噪聲≤75dB(A),符合工業(yè)場(chǎng)所噪聲標(biāo)準(zhǔn)。某綠色工廠應(yīng)用該設(shè)備后,單位加工能耗降低 25%,環(huán)保投入減少 40%。江門成型電火花機(jī)按需設(shè)計(jì)