O processo de corte de fio CNC por descarga elétrica inclui principalmente as três partes a seguir (conforme mostrado na Figura a):
(1) Descarga pulsada entre o fio do eletrodo e a peça de trabalho.
(2) O fio do eletrodo se move ao longo de sua direção axial (vertical ou direção Z).
(3) A peça de trabalho faz movimento CNC em relação ao fio do eletrodo no plano X, Y.
I. Descarga de pulso entre o fio do eletrodo e a peça de trabalho durante o corte do fio de faísca elétrica
Durante o corte do fio de faísca elétrica, o fio do eletrodo é conectado ao pólo negativo da fonte de alimentação de pulso e a peça de trabalho é conectada ao pólo positivo. Uma fonte de energia de pulso é aplicada entre os pólos positivo e negativo.
Quando um pulso chega, uma descarga de faísca é gerada entre o fio do eletrodo e a peça de trabalho. A temperatura no meio do canal de descarga pode atingir instantaneamente acima de 10.000°C, fazendo com que o metal da peça de trabalho derreta e até mesmo uma pequena quantidade vaporize.
A alta temperatura também faz com que parte do fluido de trabalho entre o fio do eletrodo e a peça de trabalho se vaporize. Este fluido de trabalho vaporizado e o calor do vapor metálico se expandem instantaneamente e possuem características explosivas.
Esta expansão térmica e microexplosão local expulsam o material metálico derretido e vaporizado, realizando o corte por erosão elétrica do material da peça. Geralmente acredita-se que a folga de descarga entre o fio do eletrodo e a peça de trabalho é de cerca de 0,01 mm. Se a tensão do pulso for alta, o intervalo de descarga será maior.
Para o bom andamento do processamento da faísca elétrica, é necessário criar condições para garantir que cada pulso produza uma descarga de faísca, e não uma descarga de arco, entre o fio do eletrodo e a peça.
Primeiro, deve haver intervalo de tempo suficiente entre dois pulsos para permitir que o meio no intervalo de descarga se desionize, ou seja, para fazer com que as partículas carregadas no canal de descarga se recombinem em partículas neutras, restaure a força isolante do meio no intervalo neste momento. ponto de descarga e evite descarga contínua no mesmo ponto, levando à descarga de arco. O intervalo geral de pulso deve ser superior a quatro vezes a largura do pulso.
Para garantir que o fio do eletrodo não queime durante a descarga da faísca, uma grande quantidade de fluido de trabalho deve ser injetada na abertura de descarga para que o fio do eletrodo possa ser totalmente resfriado. Ao mesmo tempo, o fio do eletrodo deve mover-se rapidamente na direção axial para evitar ser queimado por descarga contínua de faísca em uma posição local.
A velocidade do fio do eletrodo é de aproximadamente 7~10m/s. O fio do eletrodo móvel em alta velocidade é benéfico para trazer constantemente novo fluido de trabalho para a lacuna de descarga e para remover os produtos de erosão elétrica da lacuna.
Durante o corte do fio elétrico, para obter uma boa rugosidade superficial e alta precisão dimensional, e para garantir que o fio do eletrodo não queime, os parâmetros de pulso apropriados devem ser selecionados, e a descarga entre a peça de trabalho e o fio de molibdênio deve ser uma descarga de faísca, não uma descarga de arco.
II. Movimento de alimentação do fio no corte do fio por descarga elétrica
Para evitar que descargas de faíscas queimem o fio do eletrodo no mesmo local, o que pode afetar a qualidade e a eficiência do processo, o fio do eletrodo se move ao longo do eixo durante o processo de corte.
O princípio da alimentação do arame está ilustrado na Figura b. O fio de molibdênio é enrolado ordenadamente no tambor de armazenamento de fio, formando um laço fechado. Quando o motor de alimentação do fio aciona a rotação do tambor de armazenamento do fio, o fio de molibdênio se move ao longo do eixo através da roda guia do fio.
III. Movimento da mesa de trabalho coordenada X, Y
A peça de trabalho é montada na mesa de trabalho de coordenadas X, Y das camadas superior e inferior, cada uma acionada por um motor de passo para controle numérico de movimento. A trajetória de movimento da peça em relação ao fio do eletrodo é determinada pela programação do corte do fio.
