Электрофизические и электрохимические методы обработки металла

С помощью электрохимического и электрофизического процесса можно обрабатывать изделия с высокими механическими свойствами материала (алмазы, кварц, твердые сплавы и другие), которые в большинстве случаев не возможно обработать другими способами.

Также они позволяют изготавливать самые сложные поверхности, к примеру глухие отверстия фасонного типа, отверстия с прямолинейной осью и другие. К таким способам обработки металлов относят электрохимическую, электрофизическую и анодно-механическую обработку.
Основным принципом электрофизической металлообработки является процесс электро-эрозии, он представляет собой разрушение поверхностей электродов во время электрического разряда между ними. Эта обработка производится на специальных электроимпульсных, электроискровых станках.

Главный инструмент обработки – это электрод, который изготавливается из латуни, меди, алюминия, бронзы и неких других материалов. Каждый электрод имеет определенную форму, в зависимости от способа металлообработки и соответствующую требуемой поверхности детали. Заготовка помещается в ванну с жидкостью, которая не проводит электрический ток. Заготовка, а также инструмент будучи в станке в станке подключаются к источнику электрического тока. Во время приближения заготовки (анод) и инструмента (катод), при очень малым искровом промежутке, между ними формируется электрический разряд. В итоге температура на обрабатываемой поверхности детали мгновенно достигает 9000-10000 градусов Цельсия, что в этот момент приводит к местному расплавлению, незначительному испарению и бурному выбросы мельчайших частиц с поверхности изделия. Частицы, которые подверглись выбросу в жидкой сфере, затвердевают и оседают на дне ванны. Во время подачи электрода искровые разряды повторяются, и образуют лунку в заготовке, которая отображает форму инструмента. Электро-эрозийная обработка металловшироко применяется для получения различного рода пазов, отверстий, пресс форм, кокилей, углублений и т.д.
Электро-химическая металлообработка состоит из того, что под действием электричества разрушается внешняя оболочка металла детали, которая помещена в электролит. Частицы, которые лежат на поверхности металла, растворяются в электролите и изделие становится блестящим - этот процесс называется электролитическим полированием. Если поверхностям нужна придать определенный размер, применяется специальный инструмент для механического изменения (удаления) раздробленной пленки металла.

Следующая – анодно-механическая обработка металлов состоит из сочетания электрохимического и электро-эрозийного процессов. Сущность этой металлообработки заключается в том, что через обрабатываемый материал (анод) и работающий инструмент (катод) проходит постоянный электрический ток, а катод и анод помещены в электролитную среду. Электрический ток, проходя сквозь электролит, растворяет и разлагает поверхность детали (анода). Так же на поверхности детали все время образуется плёнка не проводящая электрический ток. Работающий инструмент периодически срывает эту пленку. Во время точечного срыва пленки и не полном ее пробивании, на вершине материала образуются неровности, а вместе где инструмент идет на контакт с поверхностью проходит ток повышенной мощности, который способствует растворению этих неровностей. И, наконец оплавляемые частицы металла, удаляются рабочим инструментом.
Этот способ обработки металлов находит свое применение чаще всего для затачивания пластинок из твердого сплава, а так же для резки металлов с очень твердым и вязким составом.
Так же такого рода металл, может быть обработан и плазмой, т.е. плазменной резкой, которая позволяет обрабатывать различного рода изделия и оставляя за собой качество и прочность детали.

3.Основы лазерной технологии и области её применения

Лазер представляет собой источник мощного светового монохроматического излучения, которая характеризуется высокой направленностью и большой плотностью энергии, согласованностью колебаний электромагнитных волн. Главный элемент лазера, в котором формируется излучение – активная среда. Для её образования используют: воздействие света не лазерных источников, электрический разряд в газах, хим.реакции. Активной средой лазера может быть: твёрдый материал, газ, жидкость, полупроводники. С помощью лазерного луча можно выполнять операции, которые не могут быть выполнены вообще никаким другим методом, вырезать детали сложнейшей конфигурации из любого материала с точностью до сотых долей миллиметров, раскраивать тугоплавкие металлы. Керамические материалы. В наст. время разработаны технологические процессы с использованием лазеров: лазерная поверхностная термообработка, лазерная сварка, лазерная размерная обработка, измерительная лазерная технология. Лазерная поверхностная термообработка используется для обработки инструментов, повышения эксплуатационных характеристик поверхностей. Лазерная сварка позволяет сваривать толстые слои материала с высокой скоростью. Лазерная размерная обработка включает процессы лазерной резки, сверления, фрезерование. Измерительная лазерная технология используется при проведении различных измерений и контроля размеров, контроля качества материалов, изделий.

Лазеры нашли применение в самых различных областях — от коррекции зрения до управления транспортными средствами, от космических полётов до термоядерного синтеза. Лазеры применяются в таких областях как: наука(спектроскопия, фотохимия, лазерное намагничивание, лазерное охлаждение, термоядерный синтез и т.д.),вооружение, медицина(косметическая хирургия, хирургия, стоматология и т.д.), промышленность(лазерная термообработка, получение поверхностных покрытий, инициирование физико-химических процессов, лазерное разделение материалов, лазерная размерная обработка и т.д.),в культуре(лазерные шоу, мультимедийные демонстрации и т.д.).