SU1704971A1 - Способ электроэрозионного легировани и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к электрофизическим методам обработки токопровод щих материалов, и может быть использовано в станках дл  злектроэрозионного легировани  дисковыми электродами-инструментами . Цель изобретени  - повышение качества покрыти  и увеличение коэффициента использовани  порошкового материала. Дл  этого устройство снабжено дополнительным электродом 5 из электротехнического графита, который установлен на системе подачи порошка, высоковольтным генератором 7 и низковольтным генератором 9. Положительные клеммы генераторов 7 и 9 св заны с графитовым электродом 5, а отрицательные клеммы подсоединены к катоду- детали 2. Порошок дисперсностью от 50 до 400 мкм нанос т на медный электрод-инструмент при помощи электроэрозионного легировани . Режим легировани  выбирают из услови  обеспечени  диаметра клейки, припекани  зерен порошка к электроду-инструменту от 5 до 10 мкм. 2 с.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил. ел с

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к электрофизическим методам обработки токопровод щих материалов, и может быть использовано в станках дл  электроэрозионного легировани  дисковыми электродами-инструментами .

Цель изобретени  - повышение качес ва покрыти  и увеличение коэффициента использовани  порошкового материала.

На чертеже приведена схема электроэрозионного легировани  порошковыми материалами с их предварительным нанесением на вращающийс  дисковый электрод-инструмент вне зоны обработки.

Частицы порошкового материала припекают на поверхность электрода-инструмента (анода) маломощным низковольтным разр дом со врем  сильноточного низковольтного разр да на противоположной стороне дискового анода, таким образом, что шейка припекани  составл ет 5-10 мкм. Шейку выбирают в этом пределе, чтобы частица оторвалась от электрода в начале сильноточного разр да и успела бы перенестись на обрабатываемую поверхность. В способе отрыв частиц от электрода- инструмента (анода) в начале сильноточного низковольтного разр да обусловлен тем, что развитие разр да происходит с поверхности самой частицы, а протекание тока пор дка 0,2-1 кА в начальный момент времени протекани  импульса тока вполне удовлетвор ет это требование, исход  из выше названных размеров шейки лрипекрчи .

Важно отметить, что поджиг рабочего промежутка и маломощного припекающего импульса осуществл етс  высоковольтным

VJ о

о XJ

слаботочным импульсом заодно. Это особенно (южно дл  частиц с окисленной поверхностью и из полупроводниковых материалов, это к тому /с приводит к синхронизации процессов приискани  частиц порошкового материала к электроду-инструменту 1 и их перенос с поверхности электрода-инструмента 1 на обрабатываемую поверхность катода-догали 2.

В устройстве д/n электроискрового нанесени  по крытий из порошковых материалов содержатс  электрод-инструмент 1 в виде диска, выполненного из меди марки М-3 (что обеспечивает эрозионную стойкость инструмента), обрабатываема  деталь 2, штуцер 3 (подающей системы), выполненный в виде капилл ра из диэлектрического материала, диаметр которого превышает диаметр частиц порошкового материала 4 в 1,1-1,2 раза (это обеспечивает свободное стекание частиц порошкового материала 4 и устран ет такое  вление, как сводообра- зованис). В нижней части штуцера 3 с одной . из сторон расположен дополнительный электрод 5 из электротехнического графита марки МПГ-6 (дл  избежани  прилипа частиц порошкового материала 4 к нему), установленный , с зазором 6. Дополнительный электрод 5 подсоединен к положительному полюсу генератора 7 высоковольтных слаботочных импульсов (поджигающих) и через столб защитных диодов 8 к положительному полюсу маломощного генератора 9 импульсов тока. Дисковый электрод-инструмент 1 подсоединен к положительному полюсу генератора 10 сильноточных импульсов тока. Отрицательные полюса генераторов 7,9 и 10 подсоединены к катоду-детали 2. Дл  поддержани  размера электрода-инструмента к нему подвод т карандаш 11. при помощи которого с поверхности электрода-инстру- мента 2 удал ютс  остатки от перенесенных частиц.

Устройство работает следующим образом .

В зазор 6 между электродом-инструментом 1 и дополнительным электродом 5 подаютс  частицы порошкового материала 4. Сообщаетс  вращательное движение электроду-инструменту 1. Включаетс  генератор 7 высоковольтных слаботочных им- , -пульсов (поджигающих) и одновременно с ним включаетс  генератор 9 маломощных импульсов тока. Высоковольтным слаботочным импульсом (поджигающим) пробиваетс  цепочка: дополнительный электрод 5 - частица порошкового материала, частица порошкового материала 4 - электрод-инструмент 1 и электрод-инструмент 1 - катод- деталь 2. В это же врем  наступает импульс

тока с маломощного генератора 9, который приводит к оплэвлению частицы в месте контакта с электродом-инструментом 1, а это приводит к припеканию частицы к последнему с образованием шейки 12 припека к ил. При дальнейшем вращении электрода-инструмента 1 и попадани  припеченной частицы в межэлектродный зазор, образованный между припеченной части0 цен порошкового материала к электроду-инструменту 1 и катодом-деталью 2, включаетс  генератор 10 сильноточных импульсов тока.

Наступление сильноточного импульса

5 тока приводит к оплавленчю шейки припе- кани  и отрыву частицы от электрода-инструмента 1 с дальнейшим ее оглавлением и переносом на обрабатываемую поверхность катода-детали 2. Рабочий электрод0 инструмент 1 во врем  процесса совершает вращательное и поступательное движение. Подающее устройство, снабженное штуцером 3, перемещаетс  синхронно с электрод- инструментом 1. Устройство позвол ет

5 равномерно покрывать плоские, цилиндрические и сложнопрофильные наружные поверхности .

На обрабатываемую поверхность плоских и круглых образцов из стали 45 нано0 сили покрыти  из бронзы БрО-10, никел  и сплава СНГН. Дл  формировани  высоковольтного слаботочного и низковольтного сильноточного импульсов тока использовали установку Разр д, в которой пмонтиро5 ваны генератор сильноточных и высоковольтных слаботочных импульсов. Эти генераторы подключены параллельно к одной паре клемм, а дл  достижени  поставленной цели отсоедин ют положительный

0 полюс высоковольтного генератора слаботочных импульсов и соедин ют его по схеме , как показано на чертеже. Напр жение разр да 80 В, рабоча  емкость 600 мкФ. Дл  формировани  низковольтных ма5 ломощных импульсов используют установку ЭФИ-46, у которой рабоча  емкость снижена до 20 мкФ, а зар дку провод т до 2С- 0 В при помощи автотрансформатора (установка дл  электроискрового легирова0 ни  ЭФИ-46А. техническое описание АИИ3.299.012.ТО. Опытный завод ИПФ АН МССР. 1974).

Сплошность и толщину покрытий определ ют на микрошлифах. Коэффициент ис5 пользовани  порошкового материала определ ют путем взсеигивэни  образцов до и после обработки за единицу времени, после чего дел т полученныйттривес на величину расхода порошкового материала из дозирующего устройства.

Из таблицы видно, что покрытие, нанесенное предложенным способом и на пред- ложенном устройстве, обладает сплошностью 98-100%, равномерностью по толщине 1.1-1.2. отсутствием окислов.

Сплошность же покрыти , полученного по способу-прототипу, как показали эксперименты , составл ет 85-93%, и в его составе наблюдаютс  окислы. Важно отметить, что в покрыти х, полученных по предложен- ним техническим решени м, практически отсутствуют дефекты (поры, трещины и др.), тогда как в покрыти х, полученных по прототипу , они составл ют 1-7 мм. Толщина полученных покрытий 350-700 мкм (по про- тотипу 200-250 мкм). Коэффициент использовани  порошкового материала составл ет 95-98%, тогда как при работе по образу прототипа всего лишь 2%.

Claims (2)

1.Способ электроэрозионного легировани  деталей порошковым материалом при помощи вращающегос  дискового электрода-инструмента , при котором порошок непрерывно нанос т на электрод-инстру- мент оне зоны обработки, отличающийс  тем. что, с целью повышени 

качества покрыти  и увеличени  коэффициента использовани  порошкового материала , порошок дисперсностью от 50 до 400 мкм нанос т на медный электрод-инструмент при помощи электроэрозионного леги- ровани . режим которого выбирают предварительно из услови  обеспечени  диаметра шейки припекани  зерен порошка к электроду-инструменту от 5 до 10 мкм.

2.Устройство дл  электроэрозионного легировани  деталей порошковым материалом , содержащее электрододержатель дл  дискового электрода-инструмента с приводом его вращени , источник питани , предназначенный дл  подключени  к детали и электроду-инструменту, и систему подачи порошка, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества покрыти  и увеличени  коэффициента использовани  порошкового материала, оно снабжено дополнительным графитовым электродом, установленным на системе подачи порошка, а также высоковольтным и низковольтным источниками тока, положительные клеммы которых св заны с графитовым электродом, а отрицательные клеммы предназначены дл  подключени  к детали.

Примечание, в по рыти х. полу «миих согласно предложенным техничесжим решением, поры м трещину отсутствуют. При получении- ааимы покрытий были использованы энергии маломощных лрипетэошиж и сильноточных ниэгово ьтных импузтюхсоответственно0.01Ј и2 Дж. л величина мекэ ектроднэго промежут между припеченном t дис«ово«у элеороду- инструменту и оорэОатывземэи поверхностью детали, составл ло 0.1 -0.2 мм.