Диэлектрические жидкости для электроэрозионных станков

Диэлектрик для электроэрозионной (искровой) обработки

Одной из основных составляющих электроэрозионной (искровой) обработки является диэлектрическая (рабочая) жидкость (масло). В технологии прошивания методом объемного копирования и масляной проволочной вырезки используются специально разработанные диэлектрические жидкости на основе минерального или синтетического масла. Основное назначение диэлектрической жидкости:

• изоляция детали и электрода и создание оптимального условия для разряда;
• ионизация для прохождения электрического разряда и последующая деионизация;
• охлаждение и минимизация теплового влияния на материал, в первую очередь на электрод, для уменьшения его износа;
• промывка и удаление продуктов эрозии для создания оптимальных условий в искровом зазоре для последующего разряда.

Теоретически все электроизоляционные жидкости могут использоваться в качестве диэлектрика, однако не все позволяют достичь требуемых результатов обработки. Основными критерии для оценки различных видов диэлектрической жидкости являются:

• Высокие технологические показатели электроэрозионной обработки. Большой съем материала заготовки и минимальный износ электрода, высокое качество обрабатываемой поверхности, а также исключение вероятности прижогов.
• Безопасность для здоровья обслуживающего персонала станков. Низкое содержание или отсутствие побочных вредных химических веществ, например ароматических углеводородов не более 2%. У диэлектрика должен отсутствовать сильный запах и он не должен раздражать кожу при кратковременном контакте.
• Безопасность в эксплуатации. Диэлектрик должен иметь высокую точку вспышки, что позволяет снизить категорию пожароопасности производственных помещений и значительно уменьшить расходы. Жидкости с температурой вспышки более 100 °С не считаются воспламеняющимися и при их использовании нет необходимости соблюдать специальные меры безопасности.
• Минимальная склонность к парообразованию и низкая испаряемость. Диэлектрик должен иметь низкие потери на испарение и быть свободным от летучих органических соединений.
• Вязкость и плотность. Практика применения диэлектриков такова, что для обработки больших площадей с большими токами применяются вязкие и плотные жидкости, от 4 до 6.5 мм²/с (cSt). Для суперфинишных операций и операций полировки — необходимо использовать жидкости с меньшей вязкостью, менее 2 мм²/с (cSt) и хорошей проникающей способностью, чтобы заполнить все полости в труднодоступные места при очень маленьких зазорах и достичь шероховатости поверхности менее Ra0,1 мкм. Жидкости с вязкостью от 2 до 3,5 мм²/с (cSt) являются универсальными и не требуют замена или работы на 2-х станках. Универсальные диэлектрики, используемые в настоящее время, имеют плотность от 0,750 до 0,820 г/мл.
• Устойчивость против старения и окисления. Это одна из важнейших характеристик диэлектрика. Чем дольше продукт соответствует требованиям и может быть использован без ущерба качеству обработки и безопасности оборудования, тем меньше затраты. При наличии надлежащей системы фильтрации диэлектрика (присутствующей на современных станках) и обработке с использованием как черновых, так и чистовых режимов, качественный диэлектрик можно эксплуатировать в течение 2–3 лет. В этот период потребуется только долив до необходимого уровня. При минимальных потерях на испарение, основная потеря диэлектрика происходит при уносе с обработанной деталью.
• Хорошая фильтруемость. Одно из основных назначений диэлектрика, удаление шлама и тепла из зоны обработки. Чтобы диэлектрик выполнял эту функции, его необходимо очищать (фильтровать) и охлаждать, следовательно он должен быть применим для любых систем фильтрации, например, с использованием бумажных фильтров.
• Низкая коррозионная активность к материалам электрода и обрабатываемой заготовки, совместимость с компонентами станка. Диэлектрические жидкости должны быть нейтральной по отношению к компонентам станка, с которыми они контактируют, например, уплотнения и т.д.