Mecanismo de iniciação de trinca de carboneto

Diferente da usinagem geral, o fio de corte não entra em contato direto com a peça de trabalho, mas corrói gradualmente o material metálico pela descarga de faísca pulsada contínua gerada entre eles. No WEDM, a temperatura da superfície usinada muda rapidamente e leva a tensões desiguais na peça de trabalho. Esta situação é particularmente fácil de ocorrer no processamento de materiais duros e frágeis, como metal duro, cermets, etc. Em pesquisas empíricas anteriores, quando os parâmetros elétricos não são configurados corretamente, o início da trinca aparecerá na superfície do peça de trabalho quando a tensão térmica exceder o limite de resistência.

De acordo com o modelo de tensão térmica, a quantidade de calor que entra no material é proporcional ao pico de tensão. Este calor está diretamente relacionado à energia do pulso elétrico de entrada nas mesmas outras condições, ou seja, quanto maior a potência de entrada, mais calor o material absorve e maior será a tensão. Sob a condição de desprezar a perda de energia, a energia que atua na peça durante o processamento pode ser simplificada conforme abaixo,

Nesta fórmula, W é a energia do pulso (J); U é a tensão de descarga instantânea intermitente (V); I é a corrente de descarga instantânea intermitente (A); T é o(s) tempo(s); Tk é a duração da descarga (largura de pulso, s).

Nesta fórmula, W é a energia do pulso (J).U é a tensão de descarga instantânea intermitente (V).I é a corrente de descarga instantânea intermitente (A).T é o tempo (s). Tk é a duração da descarga (largura de pulso, s).

Pode-se observar pela fórmula que quando a duração da descarga (largura do pulso) é determinada, o aumento da tensão e da corrente de descarga agravará o início da trinca. Quando a tensão e a corrente de descarga são determinadas, aumentar a duração da descarga (largura do pulso) resultará no mesmo resultado.

Planta experimental de iniciação de microfissuras em metal duro

Um grupo de buchas de metal duro (ver Figura 2), feitas de metal duro YG6 (classe de metal duro chinês), será processado para o experimento. A bucha tem 30 mm de altura, com ranhuras de chave com largura de 1,6 mm e profundidade de 1 mm. Depois de processadas, as buchas serão transformadas em amostra de metalografia para inspeção SEM para observar o início e propagação de trincas na superfície usinada do metal duro.

No teste foi utilizado o equipamento de corte de fio médio CTP350. O fluido de corte é uma emulsão com concentração de 8%, e o fio de corte é fio de molibdênio φ 0,18 mm, uma peça é fixada por vez para processamento, e os parâmetros de processamento do corte do fio são mostrados na Tabela 1.

Outra condição de teste principal:
máquina edm: CTP350
fluido de resfriamento: emulsão 8%
fio de corte: fio de molibdênio φ0,18
limite de tempo de processamento: 1 peça por vez
e os parâmetros de configuração de processamento WEDM são mostrados na tabela 1 a seguir.

O resultado do teste sobre o início da trinca de metal duro WEDM envolvendo 4 fatores

Largura de pulso de eletricidade

Fotos metalográficas de 1 # ~ 4 produtos # são mostradas na Fig. 6. Pode-se observar na figura que com a diminuição da largura do pulso, as microfissuras na superfície da liga tornam-se gradualmente menores. Quando a largura do pulso é de 40ms, a profundidade da microfissura atinge mmmm; Quando a largura do pulso é de 12 ms, basicamente não há início de trinca.

Valor atual da eletricidade

As fotos metalográficas de 5 produtos # ~ 8 # são mostradas na Fig. 10. Pode-se observar que quando a corrente de processamento é de 3,5A, a profundidade da trinca é superior a 30 mm; Quando a corrente de processamento é 2,8A, a profundidade da fissura é 30mm; Quando a corrente de processamento é 2,4A, a profundidade da fissura é 20mm; Embora a corrente de processamento seja 2,0A, a profundidade da fissura é 10mm. Em suma, quanto maior for a corrente de usinagem, maior será a profundidade da fissura.

Tensão

As fotos metalográficas do produto 9# ~ 12# são mostradas na Figura 11 ~ 14. Pode-se observar que quando a corrente é 2A, a largura do pulso é 20μm e o intervalo do pulso é 8 vezes a largura do pulso, a tensão de processamento é 70 ~ 120V, e nenhuma microfissura de liga é encontrada na seção de corte. Em outras palavras, a influência da tensão na iniciação da trinca do metal duro não é óbvia quando a corrente e a largura do pulso são constantes.

Tempos de corte

As fotos metalográficas de 13 produtos #~15 # são mostradas nas Figuras 15~17. Pode-se observar que através de múltiplos processos de corte, a qualidade da superfície do produto melhora e a profundidade das microfissuras diminui gradualmente à medida que o tempo de corte aumenta. A profundidade da microfissura do produto está dentro de 15 mm após duas vezes de processamento WEDM; A profundidade das microfissuras no produto é de 10 mm após três vezes de processamento WEDM. Assim, através de dois tempos de processamento de corte, pode-se atender ao requisito de que a profundidade da microfissura da bucha de metal duro seja inferior a 20 mm.

O resumo experimental de trincas em metal duro produzido por WEDM

Quando o WEDM é usado para processar materiais frágeis, como metal duro, a largura do pulso e a corrente de processamento têm efeitos óbvios nas microfissuras na superfície da liga, que são mostradas nos seguintes aspectos: quanto maior a largura do pulso e a corrente, mais profundo a rachadura. No entanto, o efeito da tensão nas microfissuras superficiais da liga não é óbvio. Nenhuma microfissura foi encontrada quando a largura de pulso foi de 12 μm.

Quando a corrente de trabalho estiver acima de 2A, a peça apresentará rachaduras até certo ponto. Portanto, ao selecionar parâmetros elétricos, evite selecionar corrente de processamento acima de 2A. O efeito de superposição do campo de temperatura deve ser totalmente utilizado para reduzir o tamanho da tensão térmica e sua propriedade de impacto, de modo que o material da peça possa ser expelido na fase gasosa para evitar o superaquecimento da superfície da peça.

Além disso, o corte múltiplo é um método muito eficaz para reduzir e remover microfissuras superficiais.