SU1808548A1

SU1808548A1 - Multilayer rod electrode-tool

Info

Publication number: SU1808548A1
Application number: SU914915858A
Authority: SU
Inventors: Viktor V Vinogradov; Vasilij V Lykov
Original assignee: Inst Mash I Metallurg Dalnevos
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1993-04-15

Description

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки материалов, в частности касается электродов для прецизионной электроэрозионной обработки.The invention relates to electrophysical methods of processing materials, in particular for electrodes for precision EDM.

При электроэрозионной обработке углеродистых, инструментальных сталей и жаропрочных сплавов на никелевой основе используют графитовые и медные электродинструменты. При обработке твердых сплавов и тугоплавких материалов на основе вольфрама, молибдена и ряда других материалов широко применяют электрод-инструменты из композиционных материалов, содержащих медь, вольфрам и др. компоненты, т.к. графитовые электрод-инструменты не обеспечивают высокую .производительность из-за низкой стабильности электроэрозионного процесса, а электрод-инструмент из меди имеет большой износ, достигающий десятки процентов, и высокую стоимость.When electroerosive processing of carbon, tool steels and heat-resistant nickel-based alloys, graphite and copper power tools are used. In the processing of hard alloys and refractory materials based on tungsten, molybdenum and a number of other materials, electrode tools from composite materials containing copper, tungsten and other components are widely used. graphite electrode-tools do not provide high. productivity due to the low stability of the erosion process, and the copper-electrode electrode has a lot of wear, reaching tens of percent, and a high cost.

Известен электрод-инструмент из композиционного материала, например, эльконайта (90% вольфрама и 10% меди), выполненный с отверстиями для прокачки рабочей жидкости.Known electrode tool made of a composite material, for example, elkonayta (90% tungsten and 10% copper), made with holes for pumping the working fluid.

Основными недостатками известного технического решения являются:The main disadvantages of the known technical solutions are:

- усложненная аппаратурная схема, в составе которой необходимо оборудование для рабочей жидкости,- a complicated hardware scheme, which requires equipment for the working fluid,

- стационарность установки.- Stationary installation.

Целью изобретения является упрощение аппаратурной схемы и расширение технологических возможностей устройства для электроэрозионной обработки.The aim of the invention is to simplify the hardware circuit and expand the technological capabilities of the device for electrical discharge machining.

Поставленная цель достигается тем, что в элёктрод-инструменте, выполненном в виде полого Элемента из композиционного материала, внутренняя полость заполнена твердым углеводородсодержащим материалом, в качестве которого использован по крайней мере один компонент из ряда капрон, фторопласт, ацетилсалициловая кислота.This goal is achieved by the fact that in an electrode tool made in the form of a hollow Element made of composite material, the internal cavity is filled with a solid hydrocarbon-containing material, which is used as at least one component from the range of capron, fluoroplast, acetylsalicylic acid.

Вследствие высокочастотных электрических разрядов между электродом и обрабатываемой деталью поверхности электрод-инструмента разогреваются до высоких температур, происходит разложение твердого углеводородного материала.Due to high-frequency electric discharges between the electrode and the workpiece, the surfaces of the electrode-tool are heated to high temperatures, decomposition of solid hydrocarbon material occurs.

Пиролиз со значительным эндотермическимSignificant endothermic pyrolysis

, SU,,„ 1808548 А1 эффектом сопровождается выделением газообразных и жидких продуктов и способствует снижению эрозионного износа электрод-инструмента: во-первых, он повышает количество тепла, затрачиваемого на удаление с поверхности электрода единицы массы (повышает абляционную стойкость материала), во-вторых, образование продуктов пиролиза в порах способствует формированию защитной углеродной пленки на внутренней поверхности пор, эффективность которой для увеличения стойкости известна; Снижению эрозионного действия разряда на материал электрод-инструмента способствует агрегатные или фазовые переходы в тугоплавкой составляющей композиции, сопровождающиеся эндотермическими тепловыми эффектами. Сублимация продуктов пиролиза приводит к формированию плазменных струй-факелов, истекающих с поверхности пористого электрод-инструмента. Воздействие струй на поверхность электрод-детали сопровождается расплавлением дополнительных объемов материала детали и удалением расплава из лунки: что способствует повышению скорости съема металла., SU ,, „1808548 A1 effect is accompanied by the release of gaseous and liquid products and helps to reduce erosion of the electrode tool: firstly, it increases the amount of heat spent on removing a unit mass from the electrode surface (increases the ablation resistance of the material), and secondly , the formation of pyrolysis products in the pores promotes the formation of a protective carbon film on the inner surface of the pores, the effectiveness of which is known to increase the resistance; Aggregate or phase transitions in the refractory component of the composition, accompanied by endothermic thermal effects, help to reduce the erosive effect of the discharge on the electrode-tool material. Sublimation of the pyrolysis products leads to the formation of plasma torch jets flowing from the surface of the porous electrode tool. The effect of jets on the surface of the electrode-part is accompanied by the melting of additional volumes of the material of the part and the removal of the melt from the hole: which contributes to an increase in the rate of metal removal.

На чертеже изображен общий вид электрод-инструмента.The drawing shows a General view of the electrode tool.

Электрод-инструмент состоит из полого элемента 1 диаметром 5 мм и длиной 40 мм из материала твердого сплава ВК8,внутренняя полость 2 которого диаметром 2 мм плотно заполнена твердым углеводородсодержащим материалом. Подача электродинструмента ведется относительно обрабатываемой детали-заготовки 3. При этом в качестве углеводородсодержащего твердого материала использован по крайней мере один из компонентов ряда капрон, фторопласт, ацетилсалициловая кислота.The electrode-tool consists of a hollow element 1 with a diameter of 5 mm and a length of 40 mm from VK8 hard alloy material, the inner cavity 2 of which is 2 mm in diameter and is densely filled with solid hydrocarbon-containing material. The power tool is supplied relative to the workpiece-workpiece 3. At the same time, at least one of the components of a number of capron, fluoroplast, acetylsalicylic acid is used as a hydrocarbon-containing solid material.

Устройство работает следующим образом. ’The device operates as follows. ’

Заготовку-деталь 3 из токопроводящего материала фиксируют и жестко закрепляют в приспособлении. Устанавливают и крепят в держателе установки Элитрон-10 электрод-инструмент (могут быть использованы и другие установки, предназначенные для электроискрового легирования, такие например как ЭФИ-41, ЭФИ-47, ЭЛИТРОН21, ЭЛИН-1, ЭЛФА-541, ЭЛФА-741). Обработку заготовки вели при дозированных биполярных импульсах напряжения с энергией - 1 -10'² Дж и микросекундной длительности, обеспечивающих возникновение искровых разрядов высокой удельной мощности - 10^й' Вт/см². В процессе обработки на стадии Электрического разряда происходит съем металла.The workpiece-part 3 of conductive material is fixed and rigidly fixed in the device. They install and fix the electrode-tool in the holder of the Elitron-10 installation (other installations intended for electrospark alloying, such as EFI-41, EFI-47, ELITRON21, ELIN-1, ELFA-541, ELFA-741, can be used) . The workpiece was processed at dosed bipolar voltage pulses with an energy of 1-10 ' ² J and microsecond duration, which ensured the appearance of spark discharges of high specific power - 10 ^th ' W / cm ² . In the process of processing at the stage of the electric discharge is the removal of metal.

При этом происходит пиролиз твердого углеводородного материала, которым'заполнена внутренняя полость 2 элемента'1. Сублимация продуктов пиролиза приводит к формированию плазменных струй-факелов, воздействующих на поверхность детали. расплавляя дополнительные объемы материала обрабатываемой поверхности и способствуя удалению расплава из лунки. Шероховатость поверхности составила 0,6 мкм, а производительность процессаЧ-2 мм³/мин.In this case, the pyrolysis of the solid hydrocarbon material occurs, which “filled the internal cavity 2 of the element” 1. Sublimation of pyrolysis products leads to the formation of plasma torch jets that affect the surface of the part. melting additional volumes of material of the processed surface and contributing to the removal of the melt from the hole. The surface roughness was 0.6 μm, and the productivity of the process is CH-2 mm ³ / min.

Таким образом конструкция электродинструмента при прецизионной электроэрозионной обработке позволит получить обрабатываемую поверхность хорошего качества с одновременным упрощением аппаратурной схемы и расширением технологических возможностей устройства за счет, исключения оборудования с рабочей жидкостью.Thus, the design of the power tool with precision EDM allows you to get a machined surface of good quality while simplifying the hardware scheme and expanding the technological capabilities of the device due to the exclusion of equipment with working fluid.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A multilayer rod electric tool for electrical erosion treatment, including a carbon-containing substance, characterized in that, in order to expand technological capabilities, the electrode tool is made in the form of a working conductive sheath and a filler made of capron, fluoroplastic or acetylsalicylic acid.