2、合成型(或半合成型)电火花加工液(放电加工油,电火花机油)。由于矿物油放电加工时,对人体健康有影响。随着数控成型机数量的增多,加工对象的精度、表面粗糙度、加工生产率都在提高,因此,对工作液的要求也日益提高。到了80年代,开始有了合成型油,主要指正构烷烃和异构烷烃。由于不加酚类抗氧剂,因此,油颜色水白透亮,几乎不含芳烃,几乎没有异味。然而,我们国内80年代曾进行过合成型碳氢化合物——电火花加工液(放电加工油,电火花机油)的研制,由于产量低、成本高,只供少数科研,军工单位使用。我们的市场已被国外的产品占有了相当一大群客户。目前,我国三家大的生产厂商,已完全有能力生产这一部分油,而且价格低廉。缺点是合成型油不含芳烃,故加工速度稍低于矿物油型的电火花加工液(放电加工油,电火花机油),已如表2所示表2 合成型工作液的性状 | 项 目 | S | Jet | A | B | C | 润达DY-1 | | 运动粘度(40℃)mm2/S | 2.4 | 2.1 | 2.8 | 2.5 | 18 | 2.1 | | 赛波特色度 | > 30 | > 30 | > 30 | > 30 | > 30 | > 30 | | 闪点(M)/℃ | 83 | 76 | 95 | 86 | 99 | 120 | | 苯胺点/℃ | 87 | 85 | 85 | 91 | 87 | 87 | | 倾点/℃ | <-45 | <-45 | <-45 | <-45 | <-45 | <-16 | | 酸值/mg KOH·g-1 | 0.00 | 0.00 | 0.01 | 0.05 | 0.00 | 0.01 | | 芳烃(FIA分析)/℃ | 0 | 0 | <0.01 | <0.5 | 0 | <0.001 | | 抗氧剂 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 |
说明:S为日本部石油公司S油;JET为日本ス-ハ-Jetフフ 油;A、B、C为其他国家其他产品;这一部分油在使用工艺指标(电极质量相对损耗、工件质量蚀除速度、工件表面粗糙度)均优质煤油及矿物加工液,且使用成本不高。 3、高速合成型电火花加工液(放电加工油,电火花机油)。高速合成型在合成型的基础上,加入聚丁烯等类似添加剂,旨在提高电蚀速度、提高效率。日本石油公司、瑞土、德国等公司研制加入了聚丁烯、乙烯,乙烯烃的聚合物和环苯类芳烃化合物等。电火花加工过程中,其熔融金属的温度常常达到104℃,因此,工作液必须要有良好的冷却性,迅速将其冷却。工作液闪点、沸点低,则因熔融金属温度高而蒸发的蒸汽膜,冷却金属熔融物的时间会变长。加入聚合物后,沸点高的聚合物将迅速破坏蒸汽膜,提高了冷却效率,从而也提高了加工速度。这种添加剂成本高,工艺不易掌握,通常脂肪烃类聚合物加多了,容易引起电弧现象,并不是很适用。而且日本公司推出的系列价格昂贵,客户应慎重选择使用,虽然其加工速度会提高一些。 五、电火花加工液(放电加工油,电火花机油)的使用要点 电火花加工液(放电加工油,电火花机油)由于高闪点、低粘度,能疏通放电通道,快速排渣,沉淀金属颗粒、炭粉。而且芳烃含量低,氧化安定性好,这样热稳定性更好、寿命长、使用价值高。 1 闪点尽量高的前提下,粘度要低。因为在电加工过程中,可放电的接触面距离是0.03mm-0.06mm,低粘度,油的渗透性好、导热性好,电极与工件之间不易产生金属或石墨颗粒对工件表面的二次放电,这样一方面能提高表面的粗糙度,又能相对防止电极积炭率。因此,电火花加工液(放电加工油,电火花机油)持续低粘度的保证,是要靠该产品炼制蒸馏的深度。即使加入了添加剂,也是在精密炼制工艺中加入的,而这是保证其热稳定性、氧化安定性的根本。 2 操作工艺的改进,加入混粉的工艺方法。首次尝试的,最成功的应是日本石油公司同日本Sodick、牧野等厂商的结合,生产出一些混合粉末。如硅粉、铬粉、白色粉末等。粉末的特点: (1)通过搅拌可使加工液更均匀、更稳定实施放电。 (2)使加工表面波纹减少,尤其适合大面积的塑料模具。 (3)大型石墨电极及筋条加工时,能均匀、稳定的高速放电。 (4)实施镜面电火花成型加工时,可使精加工时间缩短20%-30%。 表3 介绍几种有效的粉末添加剂
| | 项 目 | 添加物的成份 | | 通常的加工油 (μm) | 牧野公司添加 硅粉的加工液 | 沙迪克公司普通的镜 面加工液(IKGN-1) | 沙迪克公司的白色镜面 加工液(ikagn White) | | 加工表面层厚度 | 4-5 | 4-5 | 8-9 | 5-6 | | 表面硬度(HV) | 384 | 816 | 1018 | 887 | | 耐蚀性 | 差 | 一般 | 一般 | 好 | | 最佳表面粗糙度Rmax/Ra(μm) | 1.5 | 0.8/0.4 | 0.8/0.2 | 0.8/0.2 | | 添加粉末的加工时间(min) | | 4 | 3 | 2.5 | | 电极损耗长度(μm) | | 4-6 | 3 | 3 | | 浓缩液的成本 | | | 90.000日元/100L | 37.500日元/100L |
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注:1、威氏显微硬度是从加工表面开始到0.5μm的测量数据(载荷为1kg)。2、在每1㎝2预加工面积(Rmax7μm)上,用添加粉末加工液所需的加工时间。3、相对Rmax7μm的预加工表面,用不同添加液加工时的电极损耗长度。4、相对100L加工液,所需要的浓缩液的价格。 3 第二代电火花加工液(放电加工油,电火花机油)的使用寿命两年左右,更换周期是二年一次。当电火花加工液(放电加工油,电火花机油)陈旧时,会使加工速度缓慢,还要注意工作液的液压要调节合适。 4 在铝合金模具、陶瓷放电加工中有特殊的作用。由于铝合金、铅锡合金等材质易加工,但电蚀的碎末排渣困难,质轻且附着性好,要求电火花加工液(放电加工油,电火花机油)的粘度一定要小,这样电加工过程中,不易产生二次放电。 5 在塑性材料如碳化矽、氰化物、硼化锆等高强度陶瓷的放电加工中,使用电晶体脉冲(动)的方式来刻模放电加工,并要求在优质电火花加工液(放电加工油,电火花机油)中进行,其施与电压在100V以下,电极材料则用钝铜。 六 结束语 在日益迅速发展的锻造、压铸、冲压、塑胶模具加工技术中,电加工技术不断发展与完善,就要求对配套的电火花加工液(放电加工油,电火花机油)要会正确地选择和使用。国外虽然已用到第三代加工液,而我国电火花加工中,使用第一代、第二代已经能完全满足市场需求。我们业内人士,已经在研制更好、更经济的工作液,已取代进口油,并以合适的价格推广,在引导维护这个市场,满足市场需求,并致力为电加工事业做贡献。 |