Способ формирования высокоточного размера толщины электроэрозионной проволоки
Владельцы патента RU 2694183:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) (RU)
Изобретение относится к изготовлению электроэрозионной проволоки, используемой в качестве обрабатывающего инструмента для электроискровой обработки металлических материалов. Способ включает изготовление проволоки методом волочения с грубой и неравномерной поверхностью, нанесение на ее поверхность мягкого металлического покрытия толщиной 5-10 мкм с температурой рекристаллизации ниже 20°С методом гальванического покрытия путем погружения проволоки в емкость из диэлектрика, наполненную электролитическим раствором и снабженную катодом, анодом, устройствами для поддержания температуры и перемешивания раствора, и осуществляют окончательное волочение проволоки с обжимом на 10-15% ее толщины при температуре 20-25°С. Изобретение позволяет при температуре 20-25°С изготовить высокоточную электроэрозионную проволоку, отвечающую необходимым требованиям для электроэрозионной обработки, и обеспечивает выравнивание внешней поверхности проволоки в пределах ± 2-х мкм. 3 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к изготовлению электроэрозионной проволоки, используемой в качестве обрабатывающего инструмента для электроискровой обработки металлических материалов.
Высокая точность исполнительных размеров и чистота поверхности обрабатываемых поверхностей деталей во многом зависит от колебаний внешнего размера движущейся проволоки, применяемой в качестве разрушающего эрозией электрода, диаметрами 0,2÷0,8 мм. Кроме стабильных прочностных характеристик материала проволоки, отклонения по ее внешнему диаметру не должны превышать 2-х мкм.
Известны способы получения электроэрозионной проволоки из медных сплавов методами волочения. Изготовление проволоки с отклонениями в пределах 2-х мкм вызывает определенные трудности, т.к. при волочении полуфабрикатов малых размеров происходят перемещение атомов внутри зерна методами скольжения, что приводит к неравномерностям внешнего размера в пределах 10 мкм и более и, как следствие, к нестабильности процессов эрозии. [Иванова М.А. Закономерности изменения структуры и текстуры электротехнической медной проволоки в процессе ее получения. Екатеринбург, 2014. С. 168]
Традиционная электроэрозионная проволока, которая широко использовалась для данного типа обработки, представляет собой неслоевую твердую латунную проволоку с концентрацией цинка 35-40% мас.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ изготовления электродной проволоки с двумя слоями медно-цинкового сплава. [Электродная проволока для электроэрозионной обработки проволокой, способ ее изготовления и система для изготовления базовой проволоки для нее (Патент РФ ИЗ 2449865(10.05.2012).
В большинстве современных технологий применяется способ изготовления электродной проволоки с двумя слоями медно-цинкового сплава, т.е. включающей в себя внутренний слой β-фазы и внешний слой α-фазы, для предотвращения появления трещин на поверхности при холодном волочении.
Однако данный способ повышает стоимость изготовления из-за усложненных процессов, поскольку перед холодным волочением проволоки сначала наносят суспензию, содержащую в основном цинковый порошок, высушивают ее и подвергают термообработке, затем наносят другую суспензию, содержащую цинковый порошок с меньшей концентрацией цинка, высушивают ее и подвергают термообработке.
Технической проблемой изобретения является создание способа формирования высокоточной (по внешнему размеру) электроэрозионной проволоки.
Схематически процесс исполнения представлен на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3. Предлагаемый способ формирования высокоточного размера поверхности электроэрозионной проволоки, включающей в себя предварительное изготовление проволоки методом волочения с грубой и неравномерной поверхностью, последующее нанесение на поверхность проволоки мягкого металлического покрытия толщиной 5-10 мкм с температурой рекристаллизации ниже 20°С методом гальваническое покрытия путем погружения, проволоки в емкость из диэлектрика, наполненной электролитическим раствором и снабженной катодом и анодом, а также устройствами для поддержания требуемой температуры и перемешивания раствора, и осуществляют окончательное волочение проволоки с обжимом на 10÷15% ее толщины при температурах 20÷25°С.
В качестве примера реализации предложенного способа показана технология обработки. Проволока диаметром 0,3 мм из латуни Л63 после волочения имеет в различных участках неравномерности по внешнему размеру свыше 10 мкм.
На данную поверхность наносится, например, гальванически мягкий металлический материал (Zn, Sn и т.п.) толщиной до 10 мкм, имеющий температуру рекристаллизации ниже комнатной. Основные свойства материалов, которые могут быть применены в качестве покрытий представлены в таблице 1.
Из таблицы 1 видно, что цинковое покрытие обладает значительными преимуществами.
При последующем волочении проволоки с данным покрытием, происходит выравнивание внешней поверхности, обеспечивающей перепады ее размеров в пределах ± 2х мкм.
Предлагаемый способ позволяет при температурах 20÷25°С изготавливать высокоточную проволоку, отвечающую необходимым требованиям для электроэрозионной обработки.
Способ формирования электроэрозионной проволоки, имеющей высокоточный размер толщины, включающий предварительное изготовление проволоки методом волочения с грубой и неравномерной поверхностью, отличающийся тем, что на поверхность проволоки наносят мягкое металлическое покрытие толщиной 5-10 мкм с температурой рекристаллизации ниже 20°С методом гальванического покрытия путем погружения проволоки в емкость из диэлектрика, наполненную электролитическим раствором и снабженную катодом, анодом и устройствами для поддержания требуемой температуры и перемешивания раствора, и осуществляют окончательное волочение проволоки с обжимом на 10÷15% ее толщины при температуре 20÷25°С.
