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線切割加工出現黑白條紋是什么原因,怎么解決?
宜興市華青潤滑材料科技有限公司 / 2016-12-02/瀏覽數:4358


采用往返式高速走絲方式的電火花線切割加工,所加工的鋼工件表面往往都會出現明顯的黑白相間的條紋,切割表面存在黑白交叉條紋影響加工表面宏觀質量的一個重要問題。

 線切割加工出現黑白條紋是什么原因,怎么解決?

  通過反復觀察工件加工過程和加工后工件檢測,可以發現一個規律,在滾筒運絲換向的一個切割行程內,條紋的出現與電極絲的運動方向有關,電極絲進入處呈黑色,出口處呈白色。這是因為排屑和冷卻條件不同造成的。電極絲從上往下運動時,線切割液液從上部澆注,由電極絲帶入切縫內,放電產物則由電極絲從下部帶出加工區。這時,上部線切割液充分,冷卻條件好,電極絲進口處工作液充分,放電是在線切割工作液中進行,下部線切割工作液少,冷卻條件差,但排屑條件較上部好。工業液在放電區域內受高溫影響瞬時高壓氣體,并急速向外擴散,對上部的電蝕產物排出造成困難。這時,放電產生的炭黑等物質凝聚附著在上部加工表面,使之呈現黑色。在下部,排屑條件較好,工作液少,放電產物中炭黑較少,況且放電常常是在氣體中發生,因此加工表面呈現白色。同理,當電極絲從下向上移動時,下部呈黑色,而上部呈白色。這樣,往返走絲的電火花線切割加工表面,就形成了黑白交錯相間的條紋。 這種黑白相間的條紋,通常都會對加工表面粗糙度產生一定的影響。電極絲進口處工作液充分,放電是在線切割液中進行。而在電極絲出口處,液體少,氣體多,在低壓放電的條件下,氣體中放電間隙相對較小。所以,進口處的放電間隙比出口處大,結果使白色條紋比黑白條紋凸出。根據運絲系統穩定性不同,白色條紋會比黑白條紋凸起幾微米至幾十微米。 

  3 解決黑白條紋的辦法 

  根據黑白條紋產生的原因可知,在電極絲往復移動的情況下,產生黑白條紋是很難完全避免的。但生產實踐表明,黑白條紋的深淺變化并不一致,有的十分明顯,凹凸相差幾十微米;的則是黑白條紋并不明顯,凹凸相差也只有幾個微米,說明黑白條紋是可以解決的。解決黑白條紋的方法,在生產實踐中主要有以下幾種

  1)確保運絲系統穩定性。調整儲絲筒使其運轉平衡,導向導輪無軸向竄動和徑向跳動現

  2)采用更合理的工作液噴射方式。采用螺旋式噴嘴,使工作液沿電極絲軸線噴出,且上下均勻

  3)選用洗滌性強的線切割液做線切割加工工作液。 

根據不同的加工工藝指標,一般按質量比配置,也可大致按體積比配置。對加工表面粗糙度要求比較高的工件濃度比可適當大一些,15%-20%。對要求切割速度高和大厚度的工件,濃度可適當小一些。 

  4)線切割加工常選用模具材料Cr12的切割方法,

Cr12屬于高合金工具鋼,具有較高的淬透性和耐磨性、熱處理變形小,能承受較大的沖擊載荷。對于模具上常用的這種材料,具有良好的線切割加工性能,工作液用蒸餾水配制濃度稍小一些可以減輕表面的黑白條紋,使工件表面潔白均勻。 

  5)超短行程往返切割方法,每次走絲換向的實際切割距離很短,大約為絲徑的1/4左右,電極絲上、下運動時形成的凹凸不平將相互疊在一起,黑白條紋將難于看出。雖然儲絲筒旋轉換向頻繁,但整個切割過程仍然在滿絲筒的全長鉬絲上進行,有效地避免了集中放電后的絲徑損耗問題。 

  6)電極絲往返移動過程中,采取電極絲僅在一個方向移動時放電,而在另外兩個方向(方向)移動時不放電。這樣做也可限制黑白條紋的產生,但單方向移動時切割的生產率較低。 

通過以上6種辦法,可以很大程度上可以減少減輕黑白條紋,提高高速線切割加工的表面粗糙度,使得工件表面光潔均勻。


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