MD1133Z

MD1133Z - Procedeu de aliere prin electroerodare

Info

Publication number: MD1133Z
Application number: MDS20160058A
Authority: MD
Inventors: Александр РЫБАЛКО
Original assignee: Сп Завод Топаз Ао
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2017-10-31
Also published as: MD1133Y

Abstract

Invenţia se referă la procedeele electrofizice de prelucrare a materialelor şi poate fi utilizată pentru întărirea suprafeţelor pieselor din materiale conductoare de curent ale maşinilor şi instrumentelor.Procedeul de aliere prin electroerodare constă în aplicarea impulsurilor de curent electric între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei, conectate la circuitul de descărcare a generatorului de impulsuri de curent în calitate de anod şi, respectiv, catod. Impulsurile sunt formate din trenuri a câte o pereche de impulsuri dreptunghiulare, aplicate cu frecvenţa de 48…56 Hz, primul impuls fiind cu durata de 100 µs, amplitudinea de 200 A şi cantitatea de energie degajată între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei de 0,268…0,536 J, iar cel de-al doilea - cu durata de 200 µs, amplitudinea de 200…400 A şi cantitatea de energie degajată între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei de 0,468…1,05 J, iar durata pauzei dintre primul şi al doilea impulsuri este de 180…285 µs.

Description

Invenţia se referă la procedeele electrofizice de prelucrare a materialelor şi poate fi utilizată pentru întărirea suprafeţelor pieselor din materiale conductoare de curent ale maşinilor şi instrumentelor.

Este cunoscut procedeul de aliere prin electroerodare, în care pe suprafaţa de prelucrare a piesei prin cavitatea electrodului prelucrător în interstiţiul dintre electrozi se depune un amestec de compuşi, care intensifică procesul transferului de masă şi stabilizează procesul de electroerodare, apoi piesa se supune unei prelucrări cu aplicarea impulsurilor electrice. Amestecul de compuşi sub formă de pastă se depune în interstiţiul dintre electrozi, totodată mişcarea amestecului de compuşi în cavitatea electrodului-sculă se efectuează sub presiune [1].

Dezavantajul acestui procedeu constă în necesitatea pregătirii prealabile a amestecului sub formă de pastă, totodată introducerea în componenţa amestecului a substanţelor tensioactive, precum şi deplasarea lor sub presiune complică esenţial procesul de aliere.

Mai este cunoscut procedeul de aliere prin electroerodare, care constă în aceea că impulsurile de curent electric sunt aplicate între electrodul prelucrător şi piesă. Impulsurile principale de curent alternează cu cele suplimentare astfel încât după fiecare impuls principal de curent urmează de la 1 până la 3 impulsuri suplimentare cu energie de la 30 până la 70% din energia impulsului principal de curent, iar pauza care anticipează fiecare impuls suplimentar constituie de la 2 până la 5 durate ale impulsului precedent de curent [2].

Dezavantajul acestui procedeu constă în imposibilitatea schimbării pierderilor de material de pe electrodul prelucrător - anodul.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenţia propusă constă în simplificarea procedeului şi sporirea productivităţii transferului masei anodice fără schimbarea parametrilor impulsurilor.

Procedeul conform invenţiei înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că constă în aplicarea impulsurilor de curent electric între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei, conectate la circuitul de descărcare a generatorului de impulsuri de curent în calitate de anod şi, respectiv, catod. Impulsurile sunt formate din trenuri a câte o pereche de impulsuri dreptunghiulare, aplicate cu frecvenţa de 48…56 Hz, primul impuls fiind cu durata de 100 µs, amplitudinea de 200 A şi cantitatea de energie degajată între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei de 0,268…0,536 J, iar cel de-al doilea - cu durata de 200 µs, amplitudinea de 200…400 A şi cantitatea de energie degajată între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei de 0,468…1,05 J, iar durata pauzei dintre primul şi al doilea impulsuri este de 180…285 µs.

Astfel selectarea duratei pauzei prezintă un parametru de acţiune asupra creşterii masei anodice transferate.

Rezultatul tehnic al invenţiei propuse constă în simplificarea procedeului şi creşterea masei anodice transferate pe catod în perioada trecerii impulsurilor când se aplică pauza cu durata selectată între ele. Aceasta reprezintă o combinaţie în timp a procesului de eroziune a metalului de pe anod în funcţie de rezultatele descărcării prin scânteie a primului impuls şi, după o pauză, a acţiunii impulsului al doilea atunci când procesul de eroziune anodică nu este finalizat. Acest efect stipulează una dintre modalităţile de creştere a eroziunii acestui electrod fără a mări numărul de impulsuri şi fără a modifica parametrii lor electrici. Astfel o suprapunere similară în timp a proceselor termice tranzitorii în electrozi, precum şi a procesului electromagnetic în circuitul de formare a impulsurilor generatorului la momentul descărcării prin scânteie a impulsului suplimentar creează condiţii pentru creşterea masei de metal topit la electrozi şi pierderea masei anodice.

Procedeul se explică prin desenele din fig. 1 şi 2, care reprezintă:

- fig. 1, schema-bloc a instalaţiei ce realizează procedeul;

- fig. 2, trenuri de impulsuri în funcţie de diminuarea pauzei între ele când se formează trenul a câte o pereche de impulsuri pe măsura apropierii fiecărui impuls par de cel impar, şi anume:

а) cu tp.= pauză egală (maximă) între impulsuri;

b) şi c) cu tp pauză variabilă între impulsuri, unde ti - durata impulsului.

Schema-bloc a instalaţiei pentru alierea prin electroerodare (vezi fig. 1) include un generator 1 de impulsuri de curent, un electrod-sculă 2, conectat în calitate de anod, descărcarea electrică 3, acoperire 4 de aliere prin electroerodare, piesă de prelucrat 5, conectată în calitate de catod.

Instalaţia funcţionează în modul următor.

În timpul procesului de aliere generatorul 1 formează impulsurile de curent electric, care asigură descărcarea electrică între electrodul-sculă 2 şi piesa de prelucrat 5.

Exemplu de realizare

Procedeul de aliere prin electroerodare constă în aplicarea impulsurilor de curent electric între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei, conectate la circuitul de descărcare a generatorului de impulsuri de curent în calitate de anod şi, respectiv, catod. Impulsurile sunt formate din trenuri a câte o pereche de impulsuri dreptunghiulare, aplicate cu frecvenţa de 48…56 Hz, primul impuls fiind cu durata de 100 µs, amplitudinea de 200 A şi cantitatea de energie degajată între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei de 0,268…0,536 J, iar cel de-al doilea - cu durata de 200 µs, amplitudinea de 200…400 A şi cantitatea de energie degajată între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei de 0,468…1,05 J, iar durata pauzei dintre primul şi al doilea impulsuri este de 180…285 µs.

Datele obţinute în acest diapazon de pauze selectate au fost comparate cu cele obţinute cu utilizarea impulsurilor cu parametri similari, dar cu pauza când procesele de interacţiune ce au avut loc la electrozi nu au fost observate (în continuare - de referinţă).

A fost studiată pierderea cantitativă a masei anodice la alierea mostrelor cu suprafaţa de 15 cm2. Fiecare suprafaţă a fost aliată numai de un strat de eroziune (în perioada de formare a acestui strat a fost schimbată componenţa chimică a electrozilor: materialul anodului ВК8, materialul catodului Oţel 35).

Au fost studiate: pierderea de masă a electrodului-sculă 2 cu secţiunea de 8 mm2, precum şi creşterea de masă a piesei 5 din Oţel 35 cu secţiunea de 1cm2 .

Prima serie de experimente a fost efectuată prin aplicarea impulsurilor dreptunghiulare cu amplitudinea curentului de 200 A şi durata de 100 µs - primul impuls (cantitatea de energie degajată între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei de 0,268 J), precum şi al doilea impuls (cantitatea de energie degajată între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei de 0,468 J) cu amplitudinea curentului de 200 A şi durata de 200 µs.

Datele obţinute sunt prezentate în tabel. Experimente similare au fost efectuate pentru celelalte perechi de impulsuri.

Tabel

Nr. probei Impulsuri în tren Energia degajată, J Amplitudinea curentului, А Durata impulsului, µs Frecvenţa, Hz Pierderea de referinţă de pe anod, mg Pierderea maximă, mg / tpauzei , µs 1 Primul 0,268 200 100 56 6,47 10,5/ 285 Al doilea 0,468 200 200 2 Primul 0,536 200 100 48 7,69 10,3/180 Al doilea 1,05 400 200 3 Primul 0,268 200 100 56 6,72 10,6 / 280 Al doilea 0,536 200 200

Durata pauzei specificate între primul şi al doilea impulsuri este prezentată în ultima coloană a tabelului.

Astfel, este elaborat un procedeu de aliere prin electroerodare simplificat, cu productivitatea transferului de masă anodică majorată fără schimbarea parametrilor electrici ai impulsurilor de curent la descărcarea prin scânteie, totodată fiecare dintre impulsuri, prin ajustarea parametrilor şi duratei de pauză, asigură un nivel sporit de transfer de masă anodică şi o creştere a masei pe catod.

1. RU 2009146759 A 2011.06.27

2. MD 1053 F2 1998.10.31

Claims

Procedeu de aliere prin electroerodare, care constă în aplicarea impulsurilor de curent electric între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei, conectate la circuitul de descărcare a generatorului de impulsuri de curent în calitate de anod şi, respectiv, catod; impulsurile sunt formate din trenuri a câte o pereche de impulsuri dreptunghiulare, aplicate cu frecvenţa de 48…56 Hz, primul impuls fiind cu durata de 100 µs, amplitudinea de 200 A şi cantitatea de energie degajată între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei de 0,268…0,536 J, iar cel de-al doilea - cu durata de 200 µs, amplitudinea de 200…400 A şi cantitatea de energie degajată între electrodul-sculă şi suprafaţa de prelucrare a piesei de 0,468…1,05 J, iar durata pauzei dintre primul şi al doilea impulsuri este de 180…285 µs.