Základní pojmy

Elektroerozivní obrábění

Elektroerozivní obrábění – je elektrotepelný proces, u kterého se dosahuje úběr materiálu elektrickými výboji mezi katodou (nejčastěji ji tvoří nástrojová elektroda) a anodou (nejčastěji ji tvoří obrobek) ponořenými do tekutého dielektrika, což je většinou kapalina s vysokým elektrickým odporem.

Základem úběru materiálu je elektroeroze, kdy vlivem vysoké koncentrace energie (105 až 107 W/mm²) materiál taje a odpařuje se. Tímto obráběním lze opracovávat pouze elektricky vodivé materiály.

Hlavní zákonitosti elektroeroze

• podléhají jí všechny elektricky vodivé materiály,
• může probíhat v plynném i kapalném prostředí (dielektriku),
• vhodným zapojením a volbou pracovních parametrů elektrického obvodu lze dosáhnout dvou druhů výbojů - (probíhají mezi elektrodami ve vzdálenosti 5 až 100 μm):
  • oblouk – stacionární výboj,
  • jiskra – nestacionární výboj.

Obr. 1: Schéma principu elektrojiskrového obrábění

Fyzikální pochod úběru materiálu

• obrábění probíhá mezi dvěma elektrodami,
• elektrody jsou ponořeny do dielektrika,
• výboj vznikne přivedením elektrického napětí na elektrody, intenzita jeho působení závisí na:
  • elektrických parametrech výboje,
  • vzdálenosti mezi elektrodami,
  • znečištění dielektrika,
  • vodivosti dielektrika,
• k výboji dochází v místě nejsilnějšího elektrického napěťového pole v tzv. výbojovém kanálu, vzniká teplota 3 000 až 12 000°C, dochází k tání a odpařování materiálu elektrod,
• přerušením elektrického obvodu dojde ke snížení teploty, roztavený materiál je odstraněn z místa výboje – vznikne kráter,
• zaniká výboj a do vzniklého kráteru vniká dielektrikum, které ochlazuje roztavený materiál i elektrody.

Celkové množství materiálu odebraného výbojem se rozloží na úběr na anodě a na úběr na katodě. Cílem procesu je opakovanými výboji na elektrodě, kterou tvoří obrobek, dosáhnout maximálního úběru materiálu a na elektrodě, kterou tvoří nástroj, minimálního opotřebení, a to při požadované produktivitě, tvarové přesnosti a jakosti opracované plochy. Toho lze docílit:

• vhodným zapojením napájecího obvodu – polaritou,
• vhodnými elektrickými parametry,
• četností výbojů,
• správnou volbou materiálu elektrody – nástroje,
• správnou volbou dielektrika.

Charakteristika výbojů

Velikost a tvar kráteru vzniklého výbojem závisí na energii výboje a na době jeho trvání. Velikost kráteru má vliv na účinnost procesu obrábění, jakost opracovaného povrchu a na přesnost rozměrů obrobku. Celkové množství odebraného materiálu závisí na energii výboje a na frekvenci výbojů.

Technologické aplikace elektroerozivního obrábění:

• hloubení dutin zápustek a forem,
• výroba složitých tvarových povrchů,
• řezání drátovou elektrodou,
• leštění povrchů,
• výroba malých otvorů (mikroděrování),
• elektrokontaktní obrábění.