高速成像技術(shù)助力分析電解質(zhì)加工(電火花加工)

瀏覽次數(shù)：337　發(fā)布日期：2025-12-31　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

（論文部分內(nèi)容摘抄）

電火花加工(EDM)是較早和廣Fan使用的非傳統(tǒng)加工方法之一，EDM的主要優(yōu)點(diǎn)是它能夠加工導(dǎo)電材料，而不管材料的硬度、強(qiáng)度和其他機(jī)械性能如何。EDM能夠加工具有復(fù)雜幾何形狀的零件和組件，保持高水平的尺寸精度和可接受的表面光潔度。如今，EDM在模具、航空航天、汽車、微電子和生物醫(yī)學(xué)等許多重要應(yīng)用中得到廣泛應(yīng)用。落料電火花加工和線切割電火花加工是電火花加工的兩種主要類型，其中銑削電火花加工因其具有與常規(guī)銑削加工相似的三維(3D)形狀加工能力而越來越受歡迎。

由于微小型化的趨勢，微小型電火花加工在工業(yè)界越來越受歡迎。所有三種電火花加工,落料、線切割和鐵削電火花加工都展示了為各種工業(yè)應(yīng)用制造微小型復(fù)雜特征的能力。電火花加工領(lǐng)域的另一個(gè)最新進(jìn)展是基于電火花加工的混合工藝�；旌霞庸すに嚨哪康氖峭ㄟ^將其他加工工藝與電火花加工相結(jié)合和/或在外電火花加工工藝中應(yīng)用外部源的輔助，來最大限度地減少電火花加工的缺點(diǎn)或解決電火花加工的特定問題。

在本文中，討論了電火花加工的各個(gè)方面，包括電火花加工的主要類型、技術(shù)和應(yīng)用。主要目標(biāo)是將電火花加工的各個(gè)方面的所有可能主題收集在一個(gè)全面的集合中，以幫助從事電火花加工的教育工作者、研究人員、工程師、技術(shù)專家和學(xué)生。

高速成像技術(shù)分析電火花加工：

左：使用透明導(dǎo)電 Sic 電極進(jìn)行高速觀測的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
右：在 Sic 電極和銅電極之間的間隙中第 100 次放電時(shí)獲取的圖像示例。

材料移除通常情況下，陰極沖蝕模擬用于模具型腔粗加工中的材料去除。在比較單次放電和多次放電工藝模擬之前，對氣體氣泡動(dòng)力學(xué)、碎屑運(yùn)動(dòng)和放電位置進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)者用高速成像技術(shù)（廣州市元奧儀器有限公司的pco.dimax相機(jī)）分析了電火花加工中的氣體氣泡，實(shí)驗(yàn)者使用銅和SiC等透明材料觀察了多次放電過程中的EDM間隙現(xiàn)象，特別是氣體氣泡和碎屑的運(yùn)動(dòng)。后來還分析了間隙中的火花分布，并將發(fā)生在液體、氣體和氣體-液體上的火花進(jìn)行了分類的界面。

他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)加工液完全被氣體替代后，材料切除率幾乎為零。還觀察到從排放點(diǎn)散落的飛行碎片，利用高速成像技術(shù)分析了物質(zhì)移除與氣泡膨脹之間的關(guān)系。采用數(shù)值方法研究了電火花加工過程中氣泡的動(dòng)力學(xué)行為。

最后，采用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)和粒子圖像測速(PIV)方法研究了模壓成型電火花沖洗過程中的流動(dòng)對沖洗效果的影響，如圖所示結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氣泡的存在增加了廢棄物顆粒從排放間隙的排空。

德國Excelitas PCO公司pco.dimax高速相機(jī)，具備高分辨率、高感光度、高幀率的優(yōu)點(diǎn)，將高速實(shí)驗(yàn)過程完美記錄，為實(shí)驗(yàn)提供強(qiáng)而有力的圖像數(shù)據(jù)支持。

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