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放電加工 & 電化學加工. 11.1.5 放電加工. 11-1. ▲ 利用存在於電極工具和工件小間隙的介電液在高壓電作用下,瞬間形成放電通路,產生火花放電而得到密度極高的電子流,並在流通處產生大量熱能,且於短時間內集中作用於欲加工的小區域範圍內,使其快速成為高溫狀態,導致金屬熔化或氣化。 ▲接著,兩極間的電壓驟降,火花消失,用來放電作用之小間隙內的介電液恢復絕緣性。然後電容重新充電,準備下一次的火花放電,如此反覆進行。. 11-1. 11-1. ▲ 優點 : 可加工任何可導電的工件材料,尤其適用於難切材料。
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11.1.5 放電加工 11-1 ▲利用存在於電極工具和工件小間隙的介電液在高壓電作用下,瞬間形成放電通路,產生火花放電而得到密度極高的電子流,並在流通處產生大量熱能,且於短時間內集中作用於欲加工的小區域範圍內,使其快速成為高溫狀態,導致金屬熔化或氣化。 ▲接著,兩極間的電壓驟降,火花消失,用來放電作用之小間隙內的介電液恢復絕緣性。然後電容重新充電,準備下一次的火花放電,如此反覆進行。
11-1 • ▲優點: • 可加工任何可導電的工件材料,尤其適用於難切材料。 • 各種複雜形狀、細小孔、深孔、薄片工件和易碎材料等,加工過程中不會產生切削力所引起的殘留應力或變形 • 電極材料可採用較軟且易於加工的良導體材料製成,如銅、石墨、黃銅,鋼、鋅合金、鋁合金。
11-1 • ▲缺點: • 加工速度慢,工件材料必須具導電性。 • 工件精度會因電極工具的消耗而產生誤差,和加工面會產生硬化層等。放電加工應用最多的是模具業
11.1.6 放電線切割 11-1 • ▲放電線切割(Electrical discharge wire cutting, EDWC)的基本原理與放電加工相似,利用一根直 徑很細的線作為電極,經放電作用產生火花將工 件材料局部熔化,並進行類似鋸切操作的加工, 如圖11.4所示。 • 利用電極線由上往下垂直運動的方式進行切割,且電極線用 過以後即丟棄。放電線切割可配合電腦數值控制(CNC)製作 外形輪廓準確的產品,應用最多的也是模具業
電化學加工 • ▲電化學加工(Electrochemical machining,ECM)是利用金屬在電解中產生陽極溶解的電化學反應原理,使金屬材料不要的部位被去除而成形的加工方法。 • 常用的電解液有氯化鈉(NaCl)、硝酸鈉(NaNO)、氯酸鈉 (NaClO)等,其中以氯化鈉電解液最為普遍,如圖11.2所示
操作時,是將工件置於陽極,將以成形的工具當作陰極,兩極之間保有很小間隙。電源接通時,電流經電解液流通其間。在陽極的工件發生分解反應失去電子而形成陽離子並被電解液帶走,致使工件材料減少。操作時,是將工件置於陽極,將以成形的工具當作陰極,兩極之間保有很小間隙。電源接通時,電流經電解液流通其間。在陽極的工件發生分解反應失去電子而形成陽離子並被電解液帶走,致使工件材料減少。
11-1 • ▲電化學加工的優點有: • 應用的工件材料範圍廣,只要可以導電的材料都可以被加工,不受其硬度及強度大小的影響 • 工具陰極不與工件直接接觸,故損耗少且可用容易加工成形的較軟材料製成,例如銅合金 • 工件加工面的表面粗糙度良好,不會產生毛邊,也沒有殘留應力產生 • 可一次加工完成複雜的形狀,生產率高,加工速度比放電加工快許多倍
11-1 • ▲電化學加工的缺點有: • 電解液具有腐蝕性 • 電解液流動不易均勻,致使加工面的精度難以嚴格控制 • 只適用於具導電性的材料
11-1 ▲電化學研磨(Electrochemical grinding,ECG)是結合電化學加工和機械研磨作用對金屬工件進行加工的方法。 ▲陰極工具為導電磨輪並附有突出於外的磨粒。磨粒本身並不導電,可用於隔離工件和導電磨輪,並且可刮除工作表面上因電化學作用所形成的薄膜,以利電解作用的持續進行。