Технология электроискровой наплавки

Электроискровая обработка основана на электроискровой эрозии (разрушении) металлов при электрическом искровом разряде.

При наращивании поверхностей деталь подключают к отрицательному полюсу электрического колебательного контура, работающего в области искрового разряда, а электрод к положительному.

При прошивании отверстий или резке металла к обрабатываемой детали подключают положительный полюс, а к электроду-инструменту — отрицательный. В этом случае промежуток между деталью и электродом заполняют диэлектрической жидкостью.

Колебательный контур установки снабжен конденсаторными батареями, которые при питании постоянным током заряжаются, а при замыкании цепи разрядного контура разряжаются, за счет чего между деталью и электродом проскакивает искра. Искра в месте ее действия вызывает высокую температуру, приводящую к расплавлению части металла на поверхности детали. Частицы расплавленного металла за счет потока электронов отрываются от поверхности детали. Чтобы частицы металла не переносились и не оседали на поверхности электрода-инструмента, промежуток между деталью и электродом-инструментом заполняют керосином, минеральным маслом или другим диэлектриком, т. е. жидкостью, непроводящей электрический ток. Оторванные частички металла оседают в этой среде.

При ремонте машин электроискровая обработка находит применение для наращивания деталей, износ которых не превышает 0,05—0,06 мм (при тугих и напряженных посадках), для повышения износостойкости рабочих поверхностей деталей, для получения в деталях большой твердости отверстий под стопоры, отверстий, ограничивающих распространение трещин перед заваркой, и т. д., при подготовке к металлизации деталей с высокой твердостью, а также обрезки изношенных частей, удаления сломанных крепежных деталей и инструмента. Электроискровой обработке могут подвергаться все металлы и сплавы, обладающие электропроводностью, независимо от их твердости и термической обработки,

Схема установки для электроискрового наращивания и упрочнения поверхностей деталей. Установка состоит из электромагнитного вибратора, инструмента и источников питания. Деталь подключают к отрицательному полюсу, а электрод-инструмент к положительному. При работе установки частички металла вырываются из электрода-инструмента и в процессе электрического разряда переносятся на деталь и прочно сцепляются с ней. Процесс протекает без применения рабочей жидкости.

Наращивание изношенных поверхностей производят в местах неподвижных посадок на шейках валов и в гнездах корпусных деталей, главным образом под посадки подшипников качения.

С помощью электроискрового способа наращивают и упрочняют боковые поверхности шлицев, подвижные шестерни и кулачковые муфты (по боковым поверхностям шлицев и по пазам под вилки управления), рычаги фрикционов, вилки управления муфтами (в местах, входящих в пазы муфт) и другие детали.

Для упрочнения деталей применяют сплавы Т15К6, ТЗО, ВК8, BK10, феррохром, сормайт.

В зависимости от толщины и чистоты поверхности образующихся упрочненных слоев электрические режимы подразделяются на три группы: мягкие, средние и жесткие.

Перед упрочнением с поверхностей деталей удаляют грязь и ржавчину и обеспечивают чистоту поверхности не ниже 5—6-го классов.

Достоинством электроискрового способа можно считать то, что обработка металла производится непосредственно электрическим разрядом без затраты механической энергии.

Основным недостатком этого способа является малая толщина наращиваемого слоя металла — до 0,2 мм

Электроискровой обработкой производят прошивку отверстий различных диаметров и формы (круглые; трехгранные, квадратные, эллипсные и др.) при удалении сломанных крепежных деталей и инструмента.

Деталь, в которой необходимо прошить отверстие, помещают в ванну, заполненную рабочей жидкостью (диэлектриком). Слой рабочей жидкости над поверхностью детали должен быть не менее 100 мм, чтобы в процессе работы установки не произошло возгорание. Если обрабатываемая деталь имеет большие размеры, то делают местную ванну или в промежуток между деталью и электродом-инструментом подают воду.

По мере внедрения электрода-инструмента в деталь его перемещают вдоль оси для поддержания постоянного искрового промежутка между электродом и деталью. Для прошивки отверстий применяется высоковольтная конденсаторная схема с источником постоянного тока напряжением 120—220 в, емкостью конденсатора 100—400 мкф и током короткого замыкания электродов 7—30 а. В качестве источника питания используются полуроводниковые выпрямители. В последнее время для питания установок применяют машинные импульсные генераторы, что позволяет повышать производительность прошивки и снижать износ электрода-инструмента.

В качестве рабочей жидкости применяют смесь, состоящую из 50% керосина и 50% веретенного масла.

          Применяемая в РПЦ технология электроискровой наплавки позволяет восстанавливать изношенную поверхность до 0,2 мм. При чем восстанавливаемые материалы как черный металл, чугун, так и цветные металлы. Поверхность получается мелкопористая, что позволяет дополнительно задерживать масло на восстановленной поверхности. Это дает дополнительную смазку и охлаждение нагруженных восстановленных поверхностей. Подъем восстанавливаемого материала небольшой, но это происходит при температуре не выше 120 градусов по Цельсию. Изделия не деформируются, т.к. нет нагрева. Это позволяет восстанавливать изделия с минимальных, от 3 мм, толщин (вручную), а так же любых диаметров, от 3 мм, тел вращения (автоматический режим). В зависимости от используемых материалов твердость поверхности получается до 55 HRC.

           Применение этой технологии в ремонте автомобилей дает большой простор к применению с гарантированным качеством. Просаженные валы КПП, АКПП, рулевых реек, раздаточных коробок, шеек распредвала, постелей коленвала, изношенных отверстий под подшипники практически любых корпусных отверстий.