概述

電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法，又稱放電加工或電蝕加工，英文簡稱為EDM。

電火花成型加工已成為模具及零件三維內(nèi)外型面、型腔加工的重要手段之一。在模具制造技術(shù)迅速發(fā)展的今天，深入了解電火花加工液的相關(guān)知識，更好地選擇和使用，對提高電火花成型加工整個環(huán)節(jié)的效率起著重要作用。

工作原理

進(jìn)行電火花加工時，工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極，并浸入工作液中，或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g隙。通過間隙自動控制系統(tǒng)控制工具電極向工件進(jìn)給，當(dāng)兩電極間的間隙達(dá)到一定距離時，兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿，產(chǎn)生火花放電。在放電的微細(xì)通道中瞬時集中大量的熱能，溫度可高達(dá)一萬攝氏度以上，壓力也有急劇變化，從而使這一點(diǎn)工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化，并爆炸式地飛濺到工作液中，迅速冷凝，形成固體的金屬微粒，被工作液帶走。這時在工件表面上便留下一個微小的凹坑痕跡，放電短暫停歇，兩電極間工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài)。

緊接著，下一個脈沖電壓又在兩電極相對接近的另一點(diǎn)處擊穿，產(chǎn)生火花放電，重復(fù)上述過程。這樣，雖然每個脈沖放電蝕除的金屬量極少，但因每秒有成千上萬次脈沖放電作用，就能蝕除較多的金屬，具有一定的生產(chǎn)率。在保持工具電極與工件之間恒定放電間隙的條件下，一邊蝕除工件金屬，一邊使工具電極不斷地向工件進(jìn)給，最后便加工出與工具電極形狀相對應(yīng)的形狀來。因此，只要改變工具電極的形狀和工具電極與工件之間的相對運(yùn)動方式，就能加工出各種復(fù)雜的型面。

應(yīng)用

1)形成火花放電通道，并在放電結(jié)束后迅速恢復(fù)放電間隙的絕緣狀態(tài);

2)壓縮放電通道，并限制其擴(kuò)展，使放電能量高度集中在極小的區(qū)域內(nèi)，既加強(qiáng)了蝕除的效果，又提高了放電仿型的精確性;

3)加速電極間隙的冷卻和消電離過程，有助于防止出現(xiàn)破壞性電弧放電;

4)加速電蝕產(chǎn)物的排除。

分類

油類有機(jī)物：采用油類作為工作液的好處是可以降低工具電極的損耗，缺點(diǎn)是易揮發(fā)，可能產(chǎn)生有害氣體。

乳化液：優(yōu)點(diǎn)是成本低，配置簡單，不腐蝕機(jī)床和零件。

水：水作為工作液，具有流動性好、散熱性好、不易起弧、不燃和成本低的優(yōu)點(diǎn)。但是缺點(diǎn)是工具電極損耗較大，使用不當(dāng)會降低加工的精度。

選型指南

工作液應(yīng)該保持干凈，采取循環(huán)措施，避免污染間隙。這是連續(xù)加工的基本保證。當(dāng)電火花加工進(jìn)入到微米級精密領(lǐng)域之后，工作液的純凈更加重要。工作液除了要進(jìn)行嚴(yán)格的循環(huán)過濾外，還必須保持恒定的介電系數(shù)，才能保證精密加工。

工作液應(yīng)具有良好的流動性。粘稠和流動性差的工作液會使加工蝕除的產(chǎn)物不能及時排除，破壞加工的穩(wěn)定性。

工作液不能與工件和電極以及電加工機(jī)床設(shè)備之間有化學(xué)作用，以免腐蝕機(jī)床和工件。因此，工作液多采用油類有機(jī)物。

維護(hù)保養(yǎng)

在電火花線切割的工作液箱中，應(yīng)該要放置專用的過濾設(shè)備，這樣能夠有效的阻隔油渣和切割時候落到工作液箱體內(nèi)的材料廢物，而且過濾設(shè)備也是要定期清除廢料并進(jìn)行清洗的。在清洗完過濾設(shè)備之后，需要在工作液箱中補(bǔ)充原來的槽液、水以及殺菌劑，這樣做的目的就是讓槽液使用起來更加的順暢，作用效果也更好。盡管說要定期去清洗過濾器和添加原液，但是在完成電火花線切割工作之后，操作工人也是需要定期使用酸堿測量儀器去測試一下槽液的酸堿性，要把槽液的PH值控制在8到9之間，優(yōu)質(zhì)的電火花線切割槽液PH值是超過9的，如果出現(xiàn)PH值偏低了，那么就需要補(bǔ)充原液進(jìn)行調(diào)整了。

注意事項(xiàng)

電火花加工液的更換周期：第二代、第三代電火花加工液的使用壽命兩年左右，更換周期是二年一次。當(dāng)加工液陳舊時，會使加工速度緩慢，還要注意工作液的液壓要調(diào)節(jié)合適。

在鋁合金模具、陶瓷放電加工中有特殊的作用。由于鋁合金、鉛錫合金等材質(zhì)易加工，但電蝕的碎末排渣困難，質(zhì)輕且附著性好，要求電火花加工液的粘度一定要小，這樣電加工過程中，不易產(chǎn)生二次放電。

在塑性材料如碳化矽、氰化物、硼化鋯等高強(qiáng)度陶瓷的放電加工中，使用電晶體脈沖(動)的方式來刻模放電加工，并要求在優(yōu)質(zhì)電火花加工液中進(jìn)行，其電壓在100V以下，電極材料則用鈍銅。

故障排除

1.在加工過程中，泡沫太多，使用2-3個月依然起泡，造成加工觀察時不方便，是什么原因?

加工起始，泡沫是因受熱不均引起的空氣流動;2-3個月后依然起泡，則此火花油像煤油，因?yàn)殡s質(zhì)成份太多， 高溫裂出氫氣、甲烷、乙炔，而且有火災(zāi)危險，主要原因是煉制程度不深;要么是火花油基礎(chǔ)油選用不當(dāng)，要么是選用回收、劣質(zhì)基礎(chǔ)油。

2.水白透亮的電火加工液，加工過程中，電極是紫銅而并非石墨，為什么浸油在加工時，油整體渾濁、變黑，不便觀察工作情況?

有三方面原因：(1).粘度太高，油性太大，油只是簡單調(diào)配勾兌而來，雜油成分太多;(2)礦物油煉制程度不深，化學(xué)成份不穩(wěn)定，粘度在加工過程中變厚，流動性差;(3)若油無問題，則查看機(jī)床的機(jī)械油路及過濾系統(tǒng)，要么調(diào)節(jié)油泵壓力，要么更換過濾網(wǎng)。

3.電加工過程中， 為何油冒白煙?或者發(fā)出了，油原本沒有的刺激氣味?而且使用了二三個月，依然有味?

油的切割成份偏重，或油性太大，裂解出來的氣體，冷卻后呈煙霧狀;若二三月后， 依然有煙、有味，則需要考慮電流是否過大;若電流合適，是需更換品牌或者直接退貨索賠。

4.壓鑄模具用大石墨電極加工時，為什么電火花油的揮發(fā)損耗和煤油相差不很明顯?而煤油便宜，用火花油會不會太浪費(fèi)了?

(1)因?yàn)槭w積吸油，會造成浪費(fèi); 石墨電極加工時， 過濾網(wǎng)壓力要小，更換要勤;

(2)加工油的粘度要低; 為了節(jié)約成本，在加工前可將石墨電極浸泡在煤油里，吸附飽滿后再加工。

5.有的火花油使用后，操作員的手紅腫、氣泡或褪皮，或刺激眼睛，是怎么回事?

傷皮膚的原因很多，因人而異，有的人皮膚過敏;主要是因?yàn)楫a(chǎn)生了苯和二甲苯溶解皮膚表層角質(zhì)，是該油品中和不夠適當(dāng)，要么偏酸性，要么偏堿性;或者有些根本不懂工藝;提供了不負(fù)責(zé)任的產(chǎn)品。

6.放電加工中，模具、模架、模胚表面生銹跡，龜裂，有暗紅色手印，銹斑，怎樣辦?

火花油基礎(chǔ)油都是有一定程度防銹作用的，模具不會生銹。模具因在上一個加工工序中，如銑削、磨削時表面已污染，已經(jīng)有了暗銹，在電加工過程中，溫度不斷升高后而催化氧化。二則是含硫量過高，酸性太強(qiáng)，酸堿中和不當(dāng)，象有些市場上，有些廠家根本不懂工藝。