Elektrik boşalması ilə emal üçün ən yaxşı materiallar hansılardır?

Elektrik razryadı ilə emal bir çox sənayedə dəqiq metal emalını dəyişdirən inqilabi istehsal prosesini təmsil edir. Bu irəliləmiş texnika, keçirici detallardan materialın çıxarılması üçün nəzarət olunan elektrik razryadlarından istifadə edərək konvensional emal üsulları ilə mümkün olmayan və ya olduqca çətin olan mürəkkəb həndəsi formalı hissələrin hazırlanmasına imkan verir. Bu texnologiya ilə ən yaxşı işləyən materialları başa düşmək, istehsalçıların istehsal proseslərini optimallaşdırmaq və emal əməliyyatlarında üstün nəticələr əldə etmək üçün vacibdir.

Elektrik Razрядı ilə Emalın Əsaslarını Anlamaq

EDM Proseslərinin Arxasındakı Elm

Elektrik razрядı ilə emal, elektrod və iş parçası materialı arasında idarə olunan elektrik eroziya prinsipinə əsaslanır. Dielektrik maye ilə dolmuş kiçik bir zədəyə gərginlik tətbiq edildikdə, elektrik razryadları materialın mikroskopik hissələrini əritmək və buxarlandırmaq üçün lokal istilik yaradır. Bu proses saniyədə minlərcə dəfə baş verir və tədricən elektrodun formasına uyğun olaraq iş parçasını formalaşdırır. Bu metodun effektivliyi emal olunan materialların elektrik keçiriciliyindən və istilik xüsusiyyətlərindən asılıdır.

Dielektrik maye elektrod və emal olunan detallar arasındakı optimal gərginlik qədər izolyasiya təmin edərək EDM prosesində mühüm rol oynayır. Bir dəfə boşalma baş verdiyi zaman, maye aşınmış hissəciklərin yuyulmasına və iş sahəsinin soyumasına kömək edir. Materiallar atom quruluşuna, istilik keçiriciliyinə və ərimə temperaturlarına əsasən bu elektrik boşalmalarına fərqli cavab verir. Quruluşunun hər yerində eyni elektrik xassələrinə malik materiallar emal prosesi zamanı daha proqnozlaşdırıla bilən və yüksək keyfiyyətli nəticələr əldə etməyə imkan verir.

EDM Uğuru üçün Əsas Material Xassələri

Bir neçə əsas xassə elektrik boşalması ilə emal prosesində materialın nə qədər yaxşı işlədiyini müəyyən edir. Elektrik keçiriciliyi, boşalma prosesini təmin etmək üçün materialın elektrik keçirməsi tələbi səbəbindən ən vacib tələbdir. Daha yüksək keçiriciliyə malik materiallar ümumiyyətlə daha sürətli və səmərəli şəkildə emal olunur, lakin çox yüksək keçirici materiallarda dəqiqliyin və səth keyfiyyətinin saxlanması üçün parametrlərin diqqətlə tənzimlənməsi tələb oluna bilər.

Termal keçiricilik EDM prosesinin nəticəsini əhəmiyyətli dərəcədə təsir edir və bu, istiliyin boşalma zonasından nə qədər tez yayıldığını müəyyənləşdirir. Aşağı termal keçiriciliyə malik materiallar boşalma nöqtəsində istiliyi daha effektiv şəkildə toplamağa meyllidir ki, bu da materialın daha səmərəli şəkildə çıxarılmasına səbəb olur. Lakin bu istilik toplanması düzgün idarə edilmədikdə böyük istilik təsirli zonaların yaranmasına da səbəb ola bilər. Materialların ərimə temperaturu və termal genişlənmə əmsalı da EDM prosesləri vasitəsilə əldə edilə bilən dəqiqliyə və səth emal keyfiyyətinə təsir göstərir.

Elektrik Razрядı ilə Emal üçün Optimal Metallar

Polad Növləri və Onların EDM Xüsusiyyətləri

Alət poladları, yüksək elektrik keçiriciliyi və proqnozlaşdırıla bilən material çıxarma sürəti səbəbindən elektrik boşalma maşınlaşdırılması tətbiqlərində ən çox emal olunan materiallardan biridir. M2, M4 və T15 markalı sürətli kəsici poladlar EDM proseslərinə xüsusi olaraq yaxşı cavab verir və dəqiq boşluqların yaradılmasına və mürəkkəb həndəsi detalların əldə edilməsinə imkan verir. Bu materiallar emal zamanı ölçülərin sabitliyini saxlayır və doğru parametrlər tətbiq olunduqda əla səth örtüyü əldə etməyə imkan verir.

Xüsusilə 316L və 304 kimi avstenit növləri paslanmayan poladın EDM emalı üçün nisbətən sabit boşalma xarakteristikaları ilə yaxşı işləməyə imkan verir. Lakin, onların sərtləşmə meyilliliyi elektrodun artıq aşınmasını mane etmək üçün boşalma enerjisi parametrlərinə diqqətlə yanaşmağı tələb edir. Martensit paslanmayan poladlar ümumiyyətlə daha yüksək karbon ehtiva etdikləri və daha bircins mikrostrukturaya malik olduqları üçün daha yaxşı EDM performansı təmin edirlər ki, bu da materialın daha sabit çıxarılmasına və səthin keyfiyyətinin yaxşılaşmasına səbəb olur.

Xüsusi Ərintilər və Yüksək möhkəmlikli Ərintilər

Ti-6Al-4V və ticari təmiz titan markaları daxil olmaqla, titan ərintiləri elektrik boşalması ilə emal üçün unikal imkanlar yaradır. Bu materiallar aşağı istilik keçiriciliyi və yüksək kimyəvi reaktivlik səbəbindən ənənəvi üsullarla emal etmək çətin olsa da, EDM proseslərində qeyri-adi dərəcədə yaxşı işləyir. Elektrik boşalması ilə emalın nəzarət olunan təbiəti kimi titanın emalı ilə əlaqəli bir çox ənənəvi narahatlığı, məsələn, alətin aşınması və kəsmə mayeləri ilə kimyəvi reaksiyaları aradan qaldırır.

Inconel 718, Hastelloy və Waspaloy kimi nikel əsaslı superlehimlər EDM tətbiqlərində, xüsusilə aviapesn və energetika sənayesində geniş istifadə tapmışdır. Yüksək temperaturda möhkəmlik və korroziyaya davamlılığı ilə tanınan bu materiallar EDM texnikası ilə dəqiq emal edilə bilər ki, bu da mürəkkəb soyutma keçidlərinin, turbin palatlarının profillərinin və digər vacib komponentlərin yaradılmasına imkan verir. Mexaniki gərginlik olmadan bu çətin materialların emal oluna bilməsi EDM-ni yüksək performans tələb edən tətbiqlər üçün qiymətli proses halına gətirir.

EDM Tətbiqlərində Qeyri-dəmir Materiallar

Alüminium və Onun Lehimləri

Alüminium elektrik boşalması ilə emal üçün maraqlı xarakteristikalar təqdim edir, təmiz alüminium sortları yüksək elektrik keçiriciliyinə malikdir, lakin müəyyən parametrlərin optimallaşdırılmasını tələb edir. Alüminiumun yüksək istilik keçiriciliyi sürətli istilik səpilməsinə səbəb ola bilər və boşalma parametrləri düzgün tənzimlənmədikdə emal səmərəliliyini azalda bilər. Lakin doğru şəkildə optimallaşdırıldığında, alüminium ərintiləri EDM prosesləri vasitəsilə əla səth emalını və ölçülü dəqiqliyi əldə edə bilər.

A390 və A413 kimi silisium ehtiva edən alüminium ərintiləri dəyişdirilmiş istilik xüsusiyyətləri sayəsində təmiz alüminiuma nisbətən yaxşılaşdırılmış EDM performansı göstərir. Bu ərintilər emal zamanı daha yaxşı ölçülü sabitlik saxlayır və materialın çıxarılması sürətində daha bərabər nəticə əldə edirlər. Hava kosmik və avtomobil sənayesi tez-tez ənənəvi metodların qeyri-praktik və ya mümkün olmayan mürəkkəb alüminium komponentlərinin emalı üçün EDM-dən istifadə edir.

Mis və Mis Əsaslı Ərintilər

Mis, elektrik boşalması ilə emal zamanı ən çox işlənən və optimal nəticələr əldə etmək üçün parametrlərin diqqətlə seçilməsini tələb edən ən yüksək keçiricilikli materiallardan biridir. Misin fövqəladə elektrik keçiriciliyi materialın sürətli şəkildə çıxarılmasına imkan versə də, boşalma enerjisi düzgün idarə edilmədikdə elektrod aşınmasına səbəb ola bilər. Mis ərintiləri, xüsusilə mis-qalay və mis-çinko ərintiləri ümumiyyətlə daha balanslı EDM performansı təmin edir və ölçülərin sabitliyini yaxşılaşdırır, eyni zamanda elektrod istehlakını azaldır.

Berillium-mis ərintiləri EDM tətbiqlərində unikal üstünlüklər təqdim edir və yaxşı elektrik xüsusiyyətlərini artırılmış mexaniki möhkəmliklə birləşdirir. Bu materiallar həm elektrik performansının, həm də mexaniki davamlılığın tələb olunduğu elektron tətbiqlərdə xüsusi dəyər daşıyır. Bu ərintilərin çökmə ilə möhkəmləndirilmiş təbiəti, ölçü dəqiqliyini saxlayarkən arzu olunan mexaniki xüsusiyyətləri əldə etmək üçün EDM-dən sonrakı istilik müalicəsinə imkan verir.

Ekzotik və İrəli Alınmış Materiallar

Karbid Materiallar və Keramiklər

Volfram karbid və digər sementləşdirilmiş karbidlər, xüsusilə alət və aşınmaya davamlı komponent tətbiqetmələrində, elektrik boşalması ilə emal üçün xüsusi imkanlar yaradır. Bu materiallar çox sərt və aşınmaya davamlı olsalar da, konvensiyal üsullarla mümkün olmayan mürəkkəb həndəsi formaları yaratmaq üçün EDM texnikası ilə dəqiq emal edilə bilər. Sementləşdirilmiş karbidlərdə kobalt əlavəsi EDM prosesi üçün lazım olan elektrik keçiriciliyini təmin edir, karbid hissəcikləri isə materialın fövqəladə sərtliyinə və aşınmaya davamlılığına töhfə verir.

Silisium karbid və titan karbid növlərini daxil edən keçirici keramiklər, xüsusi EDM tətbiqləri üçün həyata keçirilə bilən materiallar kimi meydana çıxıb. Bu inkişaf etmiş materiallar yüksək temperatur sabitliyi və kimyəvi müqavimət kimi keramik xassələri ilə EDM emalı üçün kifayət qədər elektrik keçiriciliyini birləşdirir. Yarımmüqavimət istehsalı və irəliləmiş kosmik tətbiqlər kimi ekstremal möhkəmlik və dəqiqlik tələb edən sənayelər artan qaydada bu çətin materialların işlənməsi üçün EDM-dən asılı olurlar.

Kompozit və Çoxmateriallı Sistemlər

Keçirici gücləndirmələr daxil edilmiş metal matrisli kompozitlər elektrik boşalması ilə emal tətbiqləri üçün unikal imkanlar yaradır. Bu materiallar keramik və ya karbon liflərlə gücləndirilməsi sayəsində metal matrisinin üstünlüklərini artırılmış xüsusiyyətlərlə birləşdirir. Kompozit materialların EDM ilə uğurlu emalı üçün material strukturunun hər yerində kifayət qədər elektrik keçiriciliyinin təmin edilməsi və tərkib hissələrin fərqli istilik genişlənmə sürətlərinin idarə edilməsi vacibdir.

Təbəqəli materiallar və müxtəlif metalların birləşmələri konvensiyalı emal üsullarının ciddi çətinliklər yarada biləcəyi hallarda elektrik boşalması ilə emal üsulu ilə səmərəli şəkildə işlənə bilər. EDM-nin kontakt olmayan təbiəti mexaniki kəsmə prosesləri zamanı meydana gələ biləcək təbəqələşmə və ya sərhəd zədələnməsi narahatlığını aradan qaldırır. Bu xüsusiyyət brazlama birləşmələrinin, welded joints və digər çoxmateriallı komponentlərin emalında struktur bütövlüyünün saxlanması vacib olduğu hallarda EDM-ni qiymətli edir.

Material Seçimi Nəzərdən Keçirilməsi və Ən Yaxşı Təcrübələr

Elektrik Keçiriciliyi Tələbləri

Uğurlu elektrik boşalması emalı, əsasən, iş parçası materialı boyunca kifayət qədər elektrik keçiriciliyinə asılıdır. Materiallar, materialın sabit çıxarılma sürətini saxlayarkən elektrik boşalma prosesini davam etdirmək üçün kifayət qədər keçiriciliyə malik olmalıdır. Ümumiyyətlə, müqaviməti 100 mikrohm-santimetrin altında olan materiallar EDM tətbiqləri üçün yaxşı işləyir, lakin xüsusi tətbiqlər üçün bu diapazon proses parametrlərinin optimallaşdırılması ilə uzadıla bilər.

Materiyaldakı elektrik xassələrinin bərabərliyi EDM performansına və səth keyfiyyətinə əhəmiyyətli təsir göstərir. Daimi keçiriciliyə malik materiallar dəyişkən elektrik xassələrinə malik olanlara nisbətən daha proqnozlaşdırıla bilən nəticələr və yaxşı səth emalı verir. Materiyallardakı ayırma, qatqılar və ya faz dəyişiklikləri ardıcıl olmayan boşalma nümunələrinə və səthdə qeyri-bərabərliklərə səbəb ola bilər ki, bu da EDM-nin uğğunda materiyal seçimi və keyfiyyətinin nəzarəti kimi amilləri kritik hala gətirir.

Termal Xassələr və İstinin İdarə Edilməsi

İstilik keçiriciliyi elektrik boşalması ilə emal prosesinin səmərəliliyini və keyfiyyətini birbaşa təsir edir. Orta istilik keçiriciliyinə malik materiallar, adətən, materialın çıxarılma sürəti ilə səth keyfiyyəti arasında ən yaxşı balansı təmin edir, çünki bu materiallar effektiv eroziya üçün kifayət qədər istiliyin toplanmasına imkan verir və eyni zamanda ətraf sahələrin həddən artıq istilik zədələnməsini maneə törədir. İstilikə həssas ərintilərin və ya dəqiq ölçülü nəzarət tələb edən komponentlərin emalı zamanı istilik xüsusiyyətlərini başa düşmək və idarə etmək xüsusilə vacib olur.

İstilik genişlənmə əmsalı EDM emalı zamanı və sonra, xüsusilə böyük və ya mürəkkəb komponentlər üçün ölçülərin dəqiqliyini təsir edir. Aşağı istilik genişlənmə əmsalına malik materiallar ümumiyyətlə emal prosesi boyu daha yaxşı ölçülü sabitliyi saxlayır. İstilik distorsiyasına meylli olan materiallar üçün emaldan sonrakı gərginliyin azaldılması və ya istilik müalicəsi tələb oluna bilər və buna görə də ilkin material seçimi prosesində bunu nəzərə almaq lazımdır.

Sənaye Tətbiqləri və Material Uyğunluğu

Aerospace and Defense Applications

Avtomatlaşdırılmış uçuş sənayesi, konvensiyalı emal üsullarına müqavimət göstərən irəliləmiş materialların işlənməsində elektrik razрядı maşınlaşdırılmasından (EDM) geniş istifadə edir. İnduksiya mühərriklərində, struktur komponentlərdə və enmə qurğularında istifadə olunan titan ərintiləri, nikel əsaslı super ərintilər və xüsusi poladlar, mexaniki gərginlik yaratmadan və kəsici alətin aşınması ilə bağlı narahatlıq olmadan mürəkkəb daxili kanallar, dəqiq dəliklər və incə səth formalarının yaradılmasına imkan verən EDM-dən faydalanır.

Müdafiə tətbiqləri tez-tez yüksək sərtlik, korroziyaya davamlılıq və ya xüsusi elektromaqnit xassələrinə malik materialları tələb edir. EDM, konvensiyalı kəsici alətlərin sürətlə məhv olacağı materiallardan eyni zamanda zirehli materiallar, elektronik qablaşdırma elementləri və silah sistemləri hissələrinin dəqiq emalını mümkün edir. Sıx toleransların saxlanması və üstün səth emal keyfiyyətinin təmin edilməsi, performans və etibarlılığın ən vacib olduğu kritik müdafiə tətbiqləri üçün EDM-ni əvəzolunmaz edir.

طبی تجهیزات تولید

Tibbi cihazların istehsalı artan dərəcədə titan ərintiləri, paslanmayan polad növləri və xüsusi ərintilər kimi biouyğun materiallardan komponentlərin yaradılmasında elektrik boşalması ilə emaldan (EDM) asılı olur. EDM vasitəsi ilə əldə edilə bilən dəqiqlik cərrahi alətlərdə, implantatlarda və diaqnostika avadanlığının hissələrində mürəkkəb detalların yaradılmasına imkan verir. EDM prosesinin steril təbiəti və son dərəcə hamar səth örtükləri əldə etmə qabiliyyəti biouyğunluq və minimal səth çirklənməsi tələb olunan tətbiqlər üçün ideal hala gətirir.

Nitinol və digər forma-xatırlayan ərintilər konvensional emal üsulları üçün unikal çətinliklər yaradır, lakin diqqətlə nəzarət olunan EDM proseslərinə yaxşı cavab verir. Stentlər, yönəldici tel və digər kiçik invaziv tibbi cihazlar üçün vacib olan bu materiallar, metallurgik xüsusiyyətlərini və iş performansını qoruyaraq elektrik boşalması ilə emal üsulları ilə dəqiq şəkildə formalanıb bitdirilə bilər.

TEZ TEZ VERİLƏN SORĞULAR

Elektrik boşalması ilə emal etmə üsulu ilə keçiricilik xassəsi olmayan materiallar emal edilə bilərmi?

Keçiricilik xassəsi olmayan materiallar elektrik boşalması ilə emal etmə prosesində tələb olunan boşalmaların yaranması üçün elektrik keçiriciliyinə ehtiyac olduğu üçün standart elektrik boşalması üsulları ilə birbaşa emal edilə bilməz. Lakin, bəzi keçiricilik xassəsi olmayan materiallara səth emalı və ya örtük çəkilməsi ilə müvəqqəti keçiricilik verilərək onların məhdud şəkildə EDM emalına uğratılması mümkündür. Keçiricilik xassəsi olmayan materiallar üçün adətən lazer emalı və ya sualtı kəsmə kimi alternativ üsullar daha uyğundur.

Effektiv EDM emalı üçün tələb olunan minimum elektrik keçiriciliyi nə qədərdir?

Materiallar ümumiyyətlə elektrik boşalması ilə emal üçün 100 mikrohm-santimetrdən aşağı olan müqavimətə uyğun minimum elektrik keçiriciliyini tələb edir. Bununla belə, bu hədd konkrete EDM avadanlığından, proses parametrlərindən və istənilən emal xüsusiyyətlərindən asılı olaraq dəyişə bilər. Bəzi irəliləmiş EDM sistemləri parametrlərin optimallaşdırılması və xüsusi elektrod materialları vasitəsilə daha yüksək müqavimətə malik materialları emal edə bilər, lakin materialin çıxarılma sürəti əhəmiyyətli dərəcədə az ola bilər.

Materialın sərtliyi elektrik boşalması ilə emalın işini necə təsir edir?

Ənənəvi emal proseslərindən fərqli olaraq, materialın sərtliyinin elektrik boşalması ilə emalın performansına birbaşa təsiri minimaldır, çünki EDM materialı mexaniki kəsmədən daha çox isti eroziya yolu ilə çıxarır. Bununla belə, sərt materiallar səth emalının keyfiyyəti və ölçülərin dəqiqliyini optimallaşdırmaq üçün müxtəlif boşalma parametrləri tələb edə bilər. Sərt materialların termal xüsusiyyətləri və elektrik keçiriciliyi onların mexaniki sərtlik xüsusiyyətlərindən daha əhəmiyyətli faktorlardır və EDM performansını təyin etməkdə daha böyük rol oynayırlar.

Elektrik boşalması ilə emal tətbiqlərində istifadəsi qadağan edilən materiallar varmı?

Təmiz mis və ya gümüş kimi son dərəcə yüksək istilik keçiricilikləri olan materiallar, emal effektivliyini azaldan sürətli istilik dağılması səbəbindən EDM tətbiqlərində problemlər yarada bilər. Bundan əlavə, uçucu elementləri və ya istilik gərginliyi altında çatlama ehtimalı olan materiallar EDM emalı üçün uyğun olmaya bilər. Müvafiq olmayan elektrik xüsusiyyətlərinə və ya əhəmiyyətli bir ayrılığa malik olan materiallardan da çəkinilməlidir, çünki onlar gözlənilməz boşalma nümunələrinə və pis səth keyfiyyətinə səbəb ola bilər.