تصريف أشيب أو حفر عظمى

في هذه المقالة ، أود أن أتحدث عن التصريفات الكهربائية التي يمكن أن تنخر المعادن والصلب المختلفة. سيكون أساسا حول بالقطع التفريغ الكهربائي.

سأفترض أن معظمكم على دراية باللحام القوسي الكهربائي ومبادئ التشغيل لهذه العملية. يوجد مبدأ مماثل يكمن وراء EDM الناتج عن تفريغ كهربائي يمر في قوس بين قطبين. إذا كان القوس أثناء اللحام يجب أن يحترق باستمرار للحصول على أعلى جودة وحتى التماس ، فعند معالجة التآكل ، يتم قطع هذا القوس بتردد معين. في اللحظة الأولى لكل انهيار ، يتم سحب جزء من المعدن من سطح المادة المعالجة. تتمثل العملية في تدمير معدن أو مادة موصلة أخرى نتيجة التعرض المحلي للتفريغ الكهربائي قصير المدى بين قطبين ، أحدهما قطعة عمل ، والآخر هو أداة قطب كهربائي.تحت تأثير درجات الحرارة العالية ، يحدث التسخين والصهر والتبخر الجزئي للمعدن في منطقة التفريغ. تعتمد شدة النخر على قوة النبضات المضمنة في التصريفات ، والتي تعتمد بدورها على خصائص مصدر الطاقة وعرض النبضة والوقف المؤقت ، حيث يجب أن يكون التفريغ قادرًا على التحلل.



وتجدر الإشارة أيضًا إلى معلمة مهمة مثل: المسافة بين الأقطاب الكهربائية ، والتي تختلف في غضون بضعة ميكرومتر. أثناء المعالجة على المدى الطويل ، يجب الحفاظ على المسافة بين الأقطاب الكهربائية كما أن نظام تحديد المواقع الإحداثي (فيما يتعلق بآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي) هو المسؤول عن ذلك. يتم إشعال التفريغ من تلقاء نفسه مع الخلوص والجهد الكافيين (سعة النبض). لا يمكن تقليل هذه الفجوة إلى الصفر ، لأن هذا محفوف بدائرة كهربائية قصيرة وسيتم تعليق عملية المعالجة أو تأخيرها في الوقت المناسب.



تحدث جميع عمليات التآكل الكهربائي في وسط سائل. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام ماء الصنبور العادي أو الكيروسين في الأجزاء الأكثر أهمية. يعمل السائل المستخدم بشكل رئيسي على إزالة الحرارة والحمأة من منطقة تأثير البقول ، وبالتالي يتم دفعه أيضًا من خلال سلسلة من المرشحات ، وتنظيف منتجات التفاعل ، مثل أكاسيد المعدن الذي يتم معالجته والقطب الكهربائي - الأداة ، حيث يتم تدمير الأخير أيضًا.

هناك عدد من أنواع EDM: قطع الأسلاك ، والنسخ ، والطحن ، والثقوب الوامضة ، والسبائك. يتم استخدام معالجة التآكل الكهربي في تصنيع عدد كبير من فئات الأجزاء: القوالب ، تجاويف القوالب والقوالب ، أجزاء القوالب من الآلات ، قواطع على شكل كربيد وغيرها.

الآن دعنا ننتقل إلى الجزء العملي.

أنا لست بنفسي إذا لم أحاول إنشاء مولد نبض نموذجي بنفسي ، على الأقل في نسخة بسيطة.

المولد نفسه عديم الفائدة ، لأنه يجب أن يكون جزءًا من أي آلة تكنولوجية لمعالجة التآكل. في هذا الصدد ، تقرر إنشاء ما يشبه آلة ثقب تآكل ، لأنه من أحد المشاريع السابقة كان لا يزال لدي الجزء الميكانيكي ، وهو قاعدة مع ناتئ يتحرك عموديا.

الشيء الوحيد الذي غيرته فيه هو تغيير محرك الأقراص إلى محرك السائر باستخدام التشفير وتوصيل عمود المحرك ببرغي ترس الحزام.



يتم التحكم في محرك السائر من خلال البرنامج الصيني (WireCut) للتحكم في آلة قطع التآكل. يتم وضع هذا البرنامج بشكل رئيسي من قبل الصينيين على أجهزة EDM الخاصة بهم ؛ في روسيا أيضًا ، يقوم العديد من الأشخاص بتثبيته كتحديث للآلات القديمة. لأنه يأتي مع لوحة توسيع AutoCut. لا أريد حقًا أن أتطرق إلى هذا الأمر ، لأن هذا يمكن أن يؤدي إلى تضخيم المقالة بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، المبرمج سهل للغاية ، ولكن يمكنك العمل معه.

كان أساس مصدر النبض هو مصدر طاقة DC 90V 20A. ثم تحتاج إلى ترجمة هذا الجهد إلى نبضات. من أبسط شيء حدث لي هو أخذ اردوينو والتقاط محرك المفتاح السفلي أو العلوي مع ترانزستور الطاقة إليه. بالطبع ، يمكنك استخدام شريحة PWM خاصة ، ولكن بما أنني فكرت في توسيع الوظائف إلى حد ما في المستقبل ، إلا أنني استقرت على وحدة التحكم الدقيقة.

لذا ، ما نوع الدوافع التي نحتاجها؟ ونحتاج إلى نبضات على شكل تعرج بتردد ثابت يصل إلى 30 كيلوهرتز مع القدرة على تغيير عرض النبض.



لتغيير عرض النبض ، قمت بتوصيل المقاوم 10 كيلو أوم إلى وحدة التحكم ، والتي تغير دورة العمل من 0 إلى 50 ٪ ، اضبط التردد على ثابت ، بدأ عند 20 كيلو هرتز.



بالإضافة إلى ذلك ، عرضت البيانات الرئيسية ، أي عرض النبض بالميكروثانية ودورة العمل كنسبة مئوية. قام بنشر وشاح صغير وجعله على آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الصغيرة. لدي خبرة قليلة في هذه الأمور ، لكن اتضح أنها جيدة.

بعد توصيل اللوحة ، جاء الدور لوضع كل شيء معًا:



للتحكم في التيار ، قمت ببناء مقياس في الدائرة ، وسوف أستخدمه لمراقبة الاستهلاك الحالي أثناء المعالجة.

لقد قمت بتوصيل السلك الزائد بالقطب العامل ، حيث استخدمت قطعة من الأسلاك النحاسية بقطر 1.5 مم ، أي أننا سنومض الفتحة.

لقد قمت بتوصيل السلك السالب من مصدر الطاقة من خلال لوحة المولد وربطه بالجزء المعدني القرباني ، الذي سيتم ثقبه.

الجزء عبارة عن شفة مصنوعة من الفولاذ بسمك 40X 5 مم.
بالطبع ، من الأفضل استخدام هذه التكنولوجيا لمعالجة معدن أكثر متانة.

تم وضع الحافة في حاوية بلاستيكية محكمة الغلق مليئة بماء الصنبور 1 لتر. لم يتم تداول الماء أثناء العمل ولم يتم تنقيته بأي حال من الأحوال.



بعد كل الاتصالات ، حان الوقت لتشغيل كل شيء والتحقق من العملية. أولاً ، قمت بتشغيل المولد وضبط مستوى PWM على 0 ٪. ثم قام بتشغيل وحدة الإمداد بالطاقة وبدأ ببطء في إضافة دورة العمل. بدأت فقاعات الأكسجين الصغيرة تبرز على القطب الكهربائي العامل. في الوضع اليدوي ، أحضر القطب إلى الجزء حتى ظهرت الشرارة الأولى ، وبعد ذلك بدأ التخفيض التلقائي للقطب بسرعة 1 ميكرومتر / ثانية بعرض نبض 1.5 ميكرومتر. هذا أعطى نبضات ضعيفة وأدى بسرعة إلى دائرة كهربائية قصيرة. في محاولات أخرى ، بدأ في زيادة عرض النبضات حتى ، عندما تم تخفيض القطب الكهربائي تلقائيًا ، لم يكن هناك انحناء مستمر دون "المقابس".

توقف عند عرض نبض قدره 5 μs بتردد 20 كيلو هرتز. تؤدي زيادة أخرى في عرض النبض إلى نبضات أكثر قوة وزيادة في التيار ، مما يسخن مقاوم الصابورة وترانزستورات الطاقة.



أعطى تقليل التردد نتائج أفضل بسبب الزيادة في عرض التوقف. هذا جعل من الممكن زيادة سرعة خفض القطب إلى 5 ميكرومتر / ثانية ، وأصبحت التصريفات مستقرة ، وزاد التيار إلى 6A. قمت بعمل عدة من خلال الثقوب ، واستمر "الحفر" في المتوسط ​​15 دقيقة ، اعتمادًا على "المقابس" في بداية المعالجة وعند الخروج من الحفرة.


تلخيص ، يمكننا القول أن هذا البناء المبسط (النموذج الأولي) لمولد النبض يعمل. إن دائرة المولد بعيدة عن المثالية ومن المخطط تحسينها بالتوازي مع إضافة أوضاع توليد النبض الجديدة.

لا تدعي هذه المقالة أنها صحيحة لكل ما سبق ، لأن هناك العديد من الفروق الدقيقة التي قد لا يتم الكشف عنها فيها.

نحن جميعا فنانين ونرى بطرق مختلفة.

شكرا للانتباه!