Erozimat sa elektrodom

Sadržaj

1. Uvod

Za obradu teško obradljivih materijala, uporedo sa klasičnim metodama obrade (rezanjem i
plastičnim   deformisanjem)   koriste   se   i   nekonvencionalne   metode   obrade   (ili   specijalne
metode) tj.elekrofizičke i elektrohemijske metode.
Primena   ovih   metoda,   posebno   u   kombinaciji   sa   klasičnim   metodama,   najefikasnija   je   u
obradi   materijala   i   delova   koje   je   vrlo   teško,   ili   nemoguće   obraditi   na   klasičnim   ,
konvencionalnim obradnim sistemima.

Naime, određene legure sa vrlo velikom tvrdoćom teško je obraditi klasičnim metodama
obrade pa su se vremenom usvojile nove metode obrade zasnovane na sasvim novim
principima, nekonvencionalne metode.
Godine 1766., Joseph Priestley prvi je otkrio pojavu lokalnog razaranja elektroda prilikom
električnog izbijanja iskrom, i tu pojavu je nazvao

elektroerozijskim

efektom.

U 1940-sovjetski naučnici su razvili obrade koja je činila temelj za modernu elektroerozionu
obradu.
Ozbiljnija proučavanja su počela tridesetih godina prošlog veka u vezi sa trošenjem
električnih kontakata vibracionih uređaja.

Postupak obrade elektroerozijom prvi je put 1943. godine objavljen kao rezultat istraživačkih
radova B.R. i N.I. Lazarenka na području delovanja erozijskog efekta.
Proces električne obrade (EDM) je jedna od najpopularnijih savremenih obrada koje se
koriste danas. Upotreba mineralnih tečnih dielektrika na bazi ulja je glavni uzrok problema u
okolini koji su povezani sa obradom ( EDM).

EDM proces

je postao

jedan od najvažnijih obrada i naširoko koristi proizvodne tehnologije

u metalurškoj proizvodnji i inženjeringu.
Elektroeroziona   obrada   (Electric   discharge   machining)   je   jedna   od   najraširenijih   obrada
odnošenjem   materijala.   Skidanje   i   odnošenje   materijala   zasniva   se   na   termičkom   i
mehaničkom dejstvu impulsa električnog pražnjenja usmerenog na predmet koji se nalazi u
tečnoj sredini.

Rezanje   materijala   mehaničkim   putem   tj.   delovanjem   oštrice   rezanog   alata   (jednosečni   i
višesečni rezani alati )   na izradak poznato je i korišteno još od kamenog doba, kad su
pronađene prve sekire od rezanog kamena.

Već od samog početka upotrebe ovog načina obrade materijala, mogućnost obrade materijala
rezanjem bila je bazirana na činjenici da alat za rezanje mora da ima bolja mehanička svojstva
od materijala koji se obrađuje.

Danas bi ta činjenica izgledala ovako : Pri obradi materijala rezanjem, materijal alata mora da
ima bolje mehaničke osobine od materijala izradka na temperaturi rezanja koja je zavisna od
režima rezanja, a dopuštena materijalom alata.

Izuzetno teški i krhki materijali su teško obradljivi za tradicionalnu obradu kao što su
tokarenje, bušenje, oblikovanje i glodanje.

EDM omogućuje oblikovanje vrlo složenih konstrukcija (Slika 1.) s vrlo visokom
obradom tačnosti u red nekoliko mikrometara i ostvarive površinske hrapavosti Rz je 0,4 µm .
Tokom poslednjih nekoliko decenija, ovaj proces je našao široku primenu u mnogim
industrijskim domenima..

Važno je napomenuti da nekonvencialni postupci obrade nisu univerzalni i da ne mogu rešiti
sve tehnološke probleme rezanja nekog izradka. Ipak, sve je šira primena nekonvencialnih
postupaka obrade tamo gde su veličina i oblik radnih površina izradka, trajanje obrade i
mehanička svojstva izradka ograničavajući kod upotrebe konvencionalnih postupaka obrade.

Slika 1. Primeri delova koji se dobijaju EDM postupkom

2. Osnovne karakteristike elektroerozione obrade

       Elektroeroziona obrada je postupak za obradu elektroprovodljivih materijala izbijanjem
između dve suprotno nabijene elektrode smeštene u izolatoru u maloj udaljenosti .
Sa elektrode – alata električna energija se prenosi na elektrodu-obradak i prenosi se u toplotu,
koncentrisanu u maloj zapremini.
Kod   primjene   elektroerozionog   postupka   (slika   2.)   polazi   se   od   sirovine   koja   se   odmah
termički obrađuje, da bi se potom, primenom elektroerozije sa žičanom elektrodom, odnosno
postupka elektroerozionog upuštanja sa punom elektrodom, ili pak kombinacijom ova dva
postupka, veoma tačno izradio kompletan alat bez ikakvog naknadnog ručnog doterivanja i
podešavanja.  Obrađivani   materijal   se   rastopi,   delom   ispari,   a   zatim   se   mehaničkim   ili
elektrodinamičkim silama uklanja, ostavljajući u materijalu erozijski krater ( udubljenje na
erodiranoj površini nastalo jednom jedinom varnicom ).

Slika 2. Izrada udubljenja elektroerozionom obradom

2.1 Najvažnije karakteristike nekonvencionalnih metoda obrade

Sve dosad poznate i razvijene postupke obrade odnošenjem poseduju karakteristike:

Obradljivost materijala, ne zavisi od njegovih mehaničkih osobina, što znači da režimi
obrade ne zavise od svojstva materijala, pa se mogu obrađivati bilo koji materijali,

obrada se vrši bez dejstva mehaničkih sila na predmet obrade, bez deformisanja, na
približno hladan način, ili sa tačkastim zagrevanjem, pa je moguće izraditi uske
žljebove i otvore veličine mikrona, obradu sitnih delova i tankih materijala,

smanjenje rashoda materijala obrade što je veoma važno za obradu skupih i plemenitih
materijala,

obrada složenih površina i teško pristupačnih delova i mesta,

rezanje složenih profila, i mogućnost automatizacije procesa i poboljšanje uslova rada,

visoka tačnost dimenzija i finoća obrade mogu se postići pri visokoj proizvodnosti.

U zavisnosti od toga na koji način se električna energija prenosi EEO postupci se dele na :

1. kontaktni

: električna energija se prenosi s jedne na drugu elektrodu njihovim dodirom,

2. izbojni

: električna energija se prenosi električnim izbijanjem kroz dielektrik među

elektrodama, gde razlikujemo:
- elektrolučni postupak, eleltricitet se prenosi električnim lukom,
- elektroerozijia iskrom, elektricitet se prenosi električnom iskrom,
- elektroimpulsni postupak, energija se prenosi električnim nabojem (iskrom)

3. kombinovani

: električna energija se prenosi s jedne na drugu elektrodu na više načina

U mašinstvu se najčešće primenjuju izbojni postupci (slika 6.).
Električna energija deluje kratkotrajnim impulsima ispod 0,0001 s. Gustina struje kreće se u
granicama ( 10² ÷ 10 ) A/mm², a najveća gustina toka energije koja se može postići je 5

•

W/mm² pri temperaturi od 600 do 12000