液相电极微细电火花加工方法研究

【作者】 黄瑞宁； 韩绍峰； 刘晓飞； 路丹丹；

【机构】 哈尔滨工业大学(深圳)；

【摘要】 本文提出了一种利用液态金属作为加工电极的新型微细电火花放电加工方法,用于解决传统电火花加工过程中电极损耗引起的相关问题,这些问题也是目前传统固体电极电火花加工过程中影响加工质量的最主要原因之一。该方法将环保无毒常温为液态的镓铟锡合金盛放于毛细管中,在合适的压力和强电场作用下,末端悬挂的球状液滴会抵消部分表面张力而变成锥状尖端,利用此尖端作为微细放电电极。与普通微细电火花加工一样,在满足放电间隙条件下,液体金属电极和工件发生火花放电并产生高温来熔化、蚀除工件材料,同时液体金属电极材料也会消耗。但放电时损耗的液体金属可以在适当压力条件下连续补给。在这种加工方式中,毛细管本身不参与放电,因此电极的形状不会发生改变,巧妙地解决了微细电极制作和损耗的问题。通过加工前后对比发现,放电过程中针头尖端形态几乎未发生变化。加工结束后对工件表面进行了EDX分析,其主要成分为硅(工件材质),液态金属所含Ga、In、Sn等元素含量可以忽略不计,证明这种加工方式不会对工件材料产生污染,并且实验过程中的液态金属经过回收、过滤、清洗后可循环利用,是一种环保的加工方法。本文提出的加工方案通过采用液态金属作为工具电极从而从根本上解决了电极损耗的问题,并且由于不需要利用繁琐工艺制作直径较细的电极便可以完成高精度加工,从而简化了操作流程,降低了生产成本,可以广泛应用于日后的电火花微细加工。更多还原