Macchine a scarica elettrica fatte in casa. Macchina per scintille elettriche fai-da-te

La lavorazione di metalli di vari livelli di durezza con elevata precisione è possibile utilizzando metodi non convenzionali. Questi includono il taglio, la levigatura e il rafforzamento della superficie mediante erosione elettrica. La macchina elettroerosiva è stata inventata molto tempo fa, ma si è diffusa solo negli ultimi decenni.

La prima macchina di livello industriale fu creata da CHARMILLES TECHNOLOGIES nel 1952 e la macchina per elettroerosione CNC apparve nel 1969. Rispetto ai metodi tradizionali di lavorazione dei metalli - forgiatura, fusione, rettifica, fresatura, il metodo della scintilla elettrica può essere considerato innovativo. Le prime menzioni di prodotti forgiati e fusi risalgono a diverse migliaia di anni fa.

Tutti i metalli sono sostanze conduttrici, quindi l'elettroerosione è applicabile a tutti i tipi di leghe. Con il suo aiuto è possibile eseguire una vasta gamma di lavori, che vanno dal normale taglio e perforazione a:

• macinazione fine;
• aumentare la superficie e ripristinare la configurazione;
• indurimento;
• copiare;
• firmware;
• incisione;
• spruzzatura.

Le apparecchiature elettroerosive si basano sul principio della formazione di un arco elettrico di breve durata, che porta alla perdita di sostanza da parte del catodo e dell'anodo. Con un impulso breve la sostanza viene allontanata dall'anodo, con un impulso più lungo dal catodo. Le moderne macchine elettroerosive utilizzano entrambi i tipi di impulsi nel loro lavoro. Sia lo strumento di lavoro che il pezzo da lavorare possono essere collegati al polo positivo o negativo.

L'unica condizione osservata in tutti i tipi di macchine è che venga utilizzata solo corrente continua. Il livello di tensione e l'intensità della corrente dipendono esclusivamente dai parametri del metallo da lavorare. La frequenza degli impulsi è determinata dall'approccio meccanico e dalla distanza dell'elettrodo dalla superficie di lavoro: la rottura avviene solo a una certa distanza tra le superfici di contatto.

La lavorazione con impulsi elettrici di metalli finalizzata alla distruzione del pezzo (taglio o perforazione) viene effettuata in un mezzo dielettrico, che è un liquido speciale. I più comunemente usati sono il petrolio, il cherosene o l'acqua distillata. Le operazioni di affioramento, rinforzo o spruzzatura vengono eseguite in aria o sotto vuoto.

Taglio con scarica elettrica di metalli

Questo tipo di lavorazione viene utilizzata nei casi in cui è necessario produrre pezzi di piccole dimensioni con contorni complessi con bordi ad alta precisione, per produrre pezzi in leghe particolarmente dure e in gioielleria. Le limitazioni sulla dimensione dei pezzi e sullo spessore del materiale lavorato sono determinate solo dalla progettazione di una particolare macchina. Nella maggior parte dei casi, il taglio con scarica elettrica viene utilizzato nelle imprese industriali focalizzate sulla produzione su larga scala di parti di alta precisione che non richiedono ulteriore lavorazione.

Ma senza troppe difficoltà, puoi costruire una macchina a scarica elettrica con le tue mani, se hai alcune abilità nella lavorazione dei metalli e una certa conoscenza di elettronica ed elettroingegneria. La progettazione di una macchina da taglio a scarica elettrica fatta in casa è semplice e può essere implementata anche a casa, per non parlare di un'officina metallurgica o di una piccola impresa.

Ma va tenuto presente che nelle macchine fatte in casa è molto difficile realizzare i principali vantaggi della lavorazione con elettroerosione: elevata precisione e versatilità. I metalli e le leghe refrattari vengono tagliati molto lentamente e richiedono un elevato consumo energetico.

Quando si taglia il metallo, il pezzo è collegato al polo positivo della sorgente di corrente e l'elettrodo di lavoro è collegato al polo negativo. La perdita di sostanza all'anodo non è altro che un'erosione, un taglio, il cui spessore dipende dalla geometria del catodo. Anche il tipo di dielettrico con cui lavora un certo tipo di macchina per elettroerosione gioca un ruolo importante.

Per la produzione industriale vengono utilizzati due tipi principali di apparecchiature: una macchina per il taglio di fili elettroerosivi e una macchina per il piercing elettroerosivo. Il primo tipo viene utilizzato durante la lavorazione di parti di grandi dimensioni in metallo a pareti spesse, il secondo per lavori più precisi sulla copia di parti realizzate con materiali ad alta resistenza o requisiti rigorosi per la loro forma.

Macchine per il taglio del filo

La macchina per taglio a filo industriale elettroerosiva funziona secondo il principio di interazione senza contatto tra un filo conduttivo (molibdeno, tungsteno o altro metallo refrattario) con un diametro di 0,1-0,2 mm e il pezzo in lavorazione. È possibile lavorare metalli con qualsiasi livello di refrattarietà in diversi spessori della parte. Un polo positivo è collegato al filo avvolto su tamburi rotanti, che si muove in due direzioni: verticalmente e verso il pezzo, e un polo negativo è collegato al pezzo.

Quando la linea metallica si muove, si verifica una scarica che brucia una linea della configurazione richiesta nella parte. In sostanza l'elettroerosione su macchina a filo esegue operazioni di fresatura, ma su metalli di particolare resistenza e con una precisione irraggiungibile con la lavorazione meccanica. Ciò comprende:

• angoli ultra-piccoli;
• arrotondamento dei microdiametri;
• mantenere il parallelismo delle linee per tutta la profondità;
• superfici dei bordi ad alta precisione.

La precisione di lavorazione raggiunge 0,110-0,012 mm.

Macchine per perforazione elettroerosiva

La lavorazione di perforazione del contatto elettrico dei metalli prevede l'azione di un elettrodo puntiforme con una determinata forma di sezione trasversale, da cui dipende la forma della depressione dell'erosione nel pezzo. Sono utilizzati per l'elaborazione:

• acciai inossidabili;
• leghe per utensili;
• titanio;
• acciaio rinforzato.

Ma possono lavorare con tutti i tipi di materiali conduttivi quando è necessario realizzare fori o rientranze di grande profondità con un diametro minimo e una precisa geometria della sezione trasversale.

Una delle operazioni più difficili di una macchina perforatrice è la realizzazione di fori filettati in materiali refrattari ad alta resistenza. In questo caso vengono utilizzate solo macchine CNC. Un elettrodo costituito da un filo sottile viene inserito nel foro e si muove nelle direzioni longitudinale e trasversale (lungo gli assi X, Y, con movimento simultaneo lungo l'asse Z). Il risultato è un foro con una configurazione di parete complessa, filettata o altro profilo.

La lavorazione dei contatti elettrici consente di ottenere impronte di alta precisione di timbri, stampi o altre piccole parti. In questo caso, l'elettrodo è una copia in miniatura del prodotto richiesto, realizzato in rame o grafite. A seconda della polarità del collegamento si ottengono sul pezzo evidenti avvallamenti o sporgenze altrettanto evidenti. Tali macchine elettroerosive sono prodotte sia in versione fissa che desktop (ad esempio, G11 ARAMIS (Repubblica Ceca)).

Macchine per elettroerosione fatte in casa

Si consiglia di assemblare una macchina elettrica erosiva fatta in casa se si eseguono lavori di alta precisione con il metallo frequentemente e in volumi relativamente grandi. Si tratta di apparecchiature difficili da produrre che vengono utilizzate raramente nella vita di tutti i giorni. È giustificato nelle officine e officine di lavorazione dei metalli come strumento di finitura per la lavorazione di pezzi dopo fresatura o tornio o per la produzione di piccole parti di configurazioni complesse.

Il principio di funzionamento di una macchina elettroerosiva richiede la realizzazione sia di un circuito elettronico che genera una corrente impulsiva ad alta potenza, sia di una parte meccanica complessa che garantisce il movimento dell'elettrodo (filo o pezzo). La difficoltà principale è realizzare un generatore in grado di accumulare in breve tempo una carica sufficiente per un guasto, buttarla fuori in una frazione di secondo e ripristinarla in un periodo altrettanto breve. Se la densità di corrente è insufficiente, l'elettroerosione è impossibile anche su pezzi sottili in metalli teneri.

Le parti principali di una macchina per elettroerosione a filo fatta in casa:

• letto: ghisa o acciaio;
• desktop: plastica resistente o acciaio inossidabile;
• bagno dielettrico, che funge da area di lavoro;
• sistema di alimentazione del filo (due bobine, motore elettrico, azionamento, guide);
• sistema di controllo degli elettrodi (per perforazione);
• sistema di avvio e arresto;
• unità di pompaggio dielettrica - pompa, filtri, tubazioni;
• Generatore;
• sistema di controllo.

L'ultimo punto è uno dei più difficili; è necessario sincronizzare l'avanzamento del filo in velocità e direzione, la frequenza degli impulsi e l'alimentazione del fluido dielettrico. Va tenuto presente che durante il funzionamento il liquido viene ionizzato e le sue proprietà cambiano in modo significativo.

A seconda del circuito del generatore della macchina, vengono utilizzate correnti molto pericolose di 1-30 A con una tensione di 220 V. L'isolamento di tutte le parti conduttrici deve essere estremamente affidabile. Puoi vedere come funziona una macchina fatta in casa nel video o qui.

Dopo aver analizzato varie informazioni provenienti da Internet, possiamo concludere che solo le macchine industriali sono veramente efficienti. I prodotti fatti in casa sono adatti per incidere, scrivere e segare sottili fogli di metallo, operazioni che possono essere eseguite con un seghetto alternativo professionale di alta qualità.

Per produrre elementi con un profilo complesso da metalli difficili da tagliare, viene utilizzata una macchina per elettroerosione. Il suo funzionamento si basa sull'impatto di scariche di corrente elettrica, che creano un'elevata temperatura nella zona di lavorazione, facendo evaporare il metallo. Questo effetto è chiamato erosione elettrica. L'industria utilizza macchine che funzionano secondo questo principio da oltre 50 anni.

Tipologie di attrezzature e metodi di lavorazione

Il funzionamento di una macchina a scarica elettrica può essere descritto come segue:: prendi un condensatore carico e avvicina i suoi elettrodi ad una piastra metallica. Durante un cortocircuito il condensatore si scarica. Un lampo luminoso è accompagnato dal rilascio di energia (alta temperatura). Nel punto di chiusura si forma una depressione dovuta all'evaporazione di una certa quantità di metallo dall'alta temperatura.

Sulle apparecchiature tecnologiche sono implementate varie tipologie di generazione di scariche elettriche . Tra gli schemi principali ricordiamo:

• scintilla elettrica;
• contatto elettrico;
• impulso elettrico;
• anodico-meccanico.

Implementando nella pratica uno degli schemi, vengono prodotte le macchine. Basandosi sul principio dell'erosione elettrica, le seguenti macchine sono state prodotte in diverse modifiche:

• ritagliare;
• filo;
• cucito.

Per ottenere dimensioni precise e automatizzare il processo, l'attrezzatura è dotata di controllo numerico computerizzato (CNC).

Una macchina a scintilla elettrica funziona utilizzando un generatore di scintille. Un generatore è un dispositivo di accumulo di energia che fornisce un impulso elettrico. Per una fornitura costante di impulsi, è organizzata una batteria di condensatori.

Per organizzare un circuito elettrico, il catodo è collegato all'attuatore e l'anodo è collegato al pezzo. Una distanza costante tra l'elettrodo e il pezzo garantisce l'uniformità del processo. Quando l'elettrodo viene abbassato verticalmente sul pezzo, il metallo viene perforato e si forma un foro, la cui forma è determinata dalla forma dell'elettrodo. Ecco come funziona una macchina per perforazione EDM.

Una macchina per elettroerosione a filo viene utilizzata per produrre parti in leghe dure e difficili da lavorare. Un filo sottile funge da elettrodo. Quando il metallo evapora, sulla superficie del pezzo si formano ossidi ad alto punto di fusione. Per proteggersi da loro, il processo viene eseguito in un mezzo liquido o olio. Durante la scintilla, il liquido inizia a bruciare, sottraendo ossigeno e altri gas dall'area di lavoro.

Macchine di questo tipo sono talvolta l'unico modo possibile per produrre un elemento strutturale. Ma acquistare apparecchiature per elettroerosione per lavori poco frequenti è uno sforzo inutile. Pertanto, se se ne presenta la necessità, puoi realizzare una macchina per l'erosione elettrica con le tue mani.

Caratteristiche di un dispositivo fatto in casa

Prima di iniziare a realizzare una macchina per elettroerosione fatta in casa, è necessario comprenderne la struttura. I principali elementi strutturali includono:

Realizzazione di un generatore di scintille

Per realizzare un generatore di scintille, i pezzi si trovano ovunque (nei vecchi televisori, nei monitor degli alimentatori, ecc.). Il principio del suo funzionamento è il seguente:

Precauzioni di sicurezza durante il lavoro

Poiché l'erosione elettrica organizzata fai-da-te è associata alla possibilità di scosse elettriche, le precauzioni di sicurezza devono essere affrontate con ogni responsabilità. Il pezzo non deve essere messo a terra. Altrimenti si verificherà un'emergenza: un cortocircuito nella rete di alimentazione. I condensatori da 400 V possono essere letali con solo 1000 µF di capacità.

I dispositivi di collegamento eliminano il contatto con l'alloggiamento. Per collegare il condensatore all'elettrodo è necessario un filo di rame con una sezione trasversale di 6-10 metri quadrati. mm. Grandi volumi di olio utilizzati per prevenire la formazione di ossido possono incendiarsi e provocare un incendio.

I dispositivi, le macchine, gli strumenti e i meccanismi moderni sono costituiti da parti più complesse rispetto ai dispositivi usciti in precedenza. In questa fase del progresso tecnologico, i dispositivi devono svolgere grandi quantità di lavoro. Le persone tendono a meccanizzare tutto per semplificare la loro vita quotidiana, così come per ottenere nuovi risultati nella ricerca o in campi come l’edilizia, l’industria e così via. Con la complessità dei pezzi anche la loro lavorazione è diventata corrispondentemente più difficile.

Vari dispositivi vengono utilizzati per elaborare le parti. Differiscono nel principio di funzionamento, nello scopo e in altri aspetti. Ma un gran numero di specialisti sottolinea il vantaggio dell'utilizzo di macchine a scarica elettrica, che progettato per la lavorazione di varie parti, e con risultati e indicatori molto convincenti.

Scopo delle macchine elettroerosive

Le macchine elettroerosive vengono utilizzate per tagliare vari pezzi di varie forme e dimensioni. L'elaborazione avviene ad angolo retto o ad angolo compreso tra 1 e 30 gradi. L'angolo con cui vengono lavorati i pezzi dipende principalmente dalla configurazione della macchina. L'inizio del taglio può avvenire dal bordo del pezzo, così come dall'interno attraverso un foro preforato. Le macchine elettroerosive sono progettate per produrre parti con una precisione fino a 0,015 millimetri.

Lo scopo principale delle macchine elettroerosive è considerato la sostituzione dello stampaggio. Macchine di questo tipo Può tagliare più pezzi contemporaneamente, grazie alla possibilità di elaborazione batch. In questo caso non è necessaria la successiva fresatura del pezzo, poiché durante la lavorazione non si verifica alcuna deformazione superficiale del pezzo in lavorazione.

La macchina consente inoltre di produrre varie matrici e modelli. Uno dei suoi grandi vantaggi è che può essere riconfigurato facilmente e rapidamente. In linea di principio, l'intera riconfigurazione di una macchina elettroerosiva consiste nell'eseguire diverse operazioni: prima è necessario scaricare il disegno richiesto da AUTOCAD, quindi eseguire diverse azioni sul computer, quindi impostare il generatore e quindi iniziare la lavorazione del pezzo successivo. . Gli operatori esperti impiegano in media solo 15 minuti per configurare il dispositivo.

Le macchine di questo tipo sono costituite dai seguenti componenti:

Letto della macchina

Questa parte è realizzata in ghisa. Le tensioni interne nella camera vengono alleviate. Spazio interno del letto destinato all'installazione di apparecchiature elettriche, poiché il letto stesso è a forma di scatola. La parte lavorante del bancale è raschiata e rettificata con precisione in alcuni punti, e precisamente: sul carro del tamburo, sui fissaggi della colonna e sulle guide del piano di lavoro.

Tavolo da lavoro della macchina

Questo è un componente molto importante della macchina per elettroerosione. Il piano di lavoro è costituito da due piastre montate su guide a rulli. Le piastre sono installate una sopra l'altra.

Se è necessario spostare il tavolo, è necessario utilizzare due motori passo-passo. Questo viene fatto utilizzando due viti a ricircolo di sfere. Anche è possibile modificare manualmente la posizione del desktop, mentre si utilizza la ruota di avanzamento, che sono ancora fissate agli stessi alberi delle viti a ricircolo di sfere.

Trasportatore a filo

Questa parte della macchina è costituita da un tamburo di filo e da un sistema di guide a rulli, posizionate nei bracci inferiore e superiore.

Il computer di controllo e il generatore possono essere posizionati su un rack o su un desktop con armadio. Le uniche differenze risiedono nel costo del dispositivo, nel layout monolitico e nella progettazione di tutte le apparecchiature.

Principio di funzionamento di una macchina a scarica elettrica

Dopo aver discusso sopra gli aspetti progettuali delle macchine a scarica elettrica esistenti, è necessario comprendere il principio del loro funzionamento. È impossibile non menzionare che le procedure per la lavorazione delle parti utilizzate su dispositivi di questo tipo consentono di ottenere risultati semplicemente sorprendenti.

Per prima cosa, qualche parola su cosa sia l'erosione elettrica, perché come il lettore avrà già intuito dal nome della macchina, è questa reazione che è alla base del funzionamento di tali dispositivi.

La distruzione dello strato superiore della superficie di un materiale sotto l'influenza di influenze esterne effettuate da scariche elettriche è chiamata erosione elettrica. Esattamente questo processo è diventato la base per la lavorazione di vari materiali e parti, che è chiamato elettroerosivo.

La stessa lavorazione con elettroerosione viene eseguita modificando le dimensioni, la forma, la rugosità e le proprietà superficiali del pezzo sotto l'influenza di scariche elettriche a seguito dell'erosione elettrica che colpisce il pezzo durante la lavorazione.

A causa del fatto che nella zona di scarico operano temperature molto elevate (8000 - 12000 gradi Celsius), il metallo subisce le seguenti modifiche: riscaldamento, quindi successiva fusione ed evaporazione anche parziale. Per ottenere temperature così elevate nella zona di scarico viene creata una grande concentrazione di energia, ottenuta grazie ad un generatore di impulsi elettrici. Lo stesso processo di elettroerosione avviene in un fluido di lavoro, ovvero acqua distillata. Riempie lo spazio tra gli elettrodi esistenti. Uno di questi elettrodi è il pezzo stesso e il secondo è l'elettrodo dell'utensile (elettrodo tubolare).

Sotto l'influenza delle forze che si formano nel canale di scarico, nonché a causa del fatto che l'elettrodo ruota rapidamente, il metallo liquido e vaporoso viene rilasciato dalla zona di scarico nel fluido di lavoro che lo circonda, e quindi si solidifica in esso con formazione di piccole parti separate. Un foro si forma nel pezzo sotto l'azione di un impulso di corrente. Oltretutto, si può osservare lo spreco dell'elettrodo-utensile, che avviene parallelamente alla formazione del buco.

Va notato che lo strumento dell'elettrodo deve essere realizzato in un materiale con elevata resistenza all'erosione. Tali materiali che hanno una qualità così importante e che possono garantire la stabilità del processo di erosione elettrica sono: tungsteno, grafite, alluminio, ottone, rame e materiali di grafite. Tipicamente, queste macchine utilizzano elettrodi tubolari in rame o ottone.

Parametri che influiscono sulla velocità e sulla precisione dell'elaborazione

Per comprendere ancora meglio il funzionamento delle macchine a elettroerosione e influenzarne la qualità, è possibile specificare diversi parametri importanti, che influiscono direttamente sulla precisione e sulla velocità del processo di elaborazione:

Oltre ai parametri sopra menzionati, se ne può nominare un altro, che può avere anche una grande influenza sul processo di lavorazione con elettroerosione. Questo parametro è la posizione della cartuccia universale per il fissaggio degli elettrodi, vale a dire la rettilineità della sua posizione rispetto all'asse X. Pertanto, l'utente della macchina Si consiglia vivamente di controllare la cartuccia regolarmente.

Funzionalità dell'EDM

Dopo aver discusso tutte le complessità del processo di lavorazione su una macchina a scarica elettrica, possiamo menzionare le capacità di questo dispositivo molto utile, con funzionalità così impressionanti.

Macchina elettroerosiva:

conclusioni

Le macchine per elettroerosione sono dispositivi molto utili in grado di eseguire lavori molto complessi. L'enorme numero di utenti che lavorano vari materiali su macchine di questo tipo testimonia a favore di tale attrezzatura, che si è rivelata la migliore.

Una serie di vantaggi, nonché un principio di funzionamento atipico, che consente di ottenere risultati eccezionali durante la lavorazione di vari pezzi, rendono questa attrezzatura di lavorazione un vero titanio tra dispositivi di altro tipo, ma destinati anche alla lavorazione di vari pezzi.

La facilità d'uso delle macchine elettroerosive consente loro di lavorare anche per quegli utenti che in precedenza non avevano esperienza o determinate capacità nel lavorare con la stessa attrezzatura.

Il principio di funzionamento delle macchine elettroerosive, che consiste nell'uso dell'erosione elettrica per la lavorazione dei pezzi, consente di ottenere risultati di altissima qualità.

Per modificare la forma e le dimensioni di un pezzo di metallo, è possibile utilizzare il metodo di elaborazione della scarica elettrica. Viene utilizzato da molti anni in vari settori, caratterizzati da elevata precisione ma bassa produttività. Per applicare questo metodo di lavorazione, dovresti utilizzare una speciale macchina a scintilla elettrica, che puoi acquistare o realizzare da solo. La versione fatta in casa può essere utilizzata nella vita di tutti i giorni nella produzione su piccola scala. Il costo per realizzarlo da solo sarà inferiore rispetto all'acquisto di una versione industriale. Pertanto, diamo uno sguardo più da vicino a come realizzare con le tue mani la macchina a scintilla elettrica in questione, di cosa hai bisogno e in quali casi può essere utilizzata.

Macchina elettrica a scintilla fatta in casa

Il principio del metodo di elaborazione considerato

Una particolarità della lavorazione con un'unità a scintilla elettrica è che l'evaporazione del metallo avviene a causa dell'effetto di una certa carica sulla superficie del pezzo. Un esempio di tale effetto è il cortocircuito di un condensatore su una piastra metallica: si forma un foro di una certa dimensione. L'elettroerosione crea una temperatura elevata che fa semplicemente evaporare il metallo dalla superficie. Vale la pena notare che una macchina di questo gruppo è già stata utilizzata negli ultimi 50 anni in vari settori. La condizione principale per l'utilizzo di una tale macchina a scintilla elettrica è che il pezzo deve essere costituito da un determinato metallo. In questo caso non viene preso in considerazione il grado di lavorabilità, ma le proprietà elettricamente conduttive.

Elemento strutturale principale

La macchina per elettroerosione è dotata di un generatore di scintille che funge da condensatore. Per l'elaborazione è necessario utilizzare un elemento di stoccaggio di grande capacità. Il principio di lavorazione è quello di immagazzinare energia per un lungo periodo di tempo e poi rilasciarla in un breve periodo di tempo. Anche il dispositivo laser funziona secondo questo principio: la riduzione del periodo di rilascio dell'energia porta ad un aumento della densità di corrente, il che significa che la temperatura aumenta in modo significativo.

Circuito elettrico di un impianto a scintilla elettrica

Il principio di funzionamento del generatore, installato su una macchina a scarica elettrica, è il seguente:

1. il ponte a diodi raddrizza la corrente industriale con una tensione di 220 o 380 Volt;
2. la lampada installata limita la corrente di cortocircuito e protegge il ponte a diodi;
3. più alto è l'indicatore di carico, più veloce sarà la ricarica della macchina a scintilla elettrica;
4. al termine della ricarica, la lampada si spegnerà;
5. Dopo aver caricato il dispositivo di memorizzazione installato, è possibile portare l'elettrodo sul pezzo;
6. dopo l'apertura del circuito, il condensatore ricomincia a caricarsi;
7. Il tempo di ricarica dell'elemento di accumulo installato dipende dalla sua capacità. Tipicamente, il periodo di tempo è compreso tra 0,5 e 1 secondo;
8. al momento della scarica la corrente raggiunge diverse migliaia di ampere;
9. il filo dal condensatore all'elettrodo dovrebbe avere una sezione trasversale ampia, circa 10 millimetri quadrati. In questo caso il filo deve essere esclusivamente di rame.

La frequenza di generazione quando l'elettrodo viene alimentato ad una macchina a scintilla elettrica è di 1 Hz.

Progettazione di una macchina a scintilla elettrica

Ci sono schemi che sono piuttosto difficili da implementare. Lo schema in questione può essere implementato con le tue mani. Le parti per il generatore installato non mancano, possono essere acquistate presso un negozio specializzato. Anche i condensatori sono molto diffusi, così come il ponte a diodi. Allo stesso tempo, quando si crea una macchina a scintilla elettrica fatta in casa, è necessario tenere conto dei seguenti punti:

1. sul condensatore la tensione indicata non deve essere inferiore a 320 Volt;
2. il numero di dispositivi di accumulo dell'energia e la loro capacità vengono selezionati tenendo conto che la capacità totale dovrebbe essere 1000 μF. Tutti i condensatori devono essere collegati in parallelo. È bene considerare che la potenza della versione casalinga aumenta se è necessario ottenere una scintilla più forte;
3. La lampada è installata in un portalampada in porcellana. La lampada deve essere protetta dalla caduta, è installato un interruttore automatico con una corrente da 2 a 6 A;
4. la macchina serve per accendere il circuito;
5. gli elettrodi devono avere morsetti robusti;
6. per il filo negativo viene utilizzato un morsetto a vite;
7. Il filo positivo ha un morsetto con un elettrodo di rame e un treppiede per la direzione.

La versione in filo fatta in casa ha dimensioni complessive relativamente ridotte.

Macchina elettrica a scintilla fatta in casa

Elementi fondamentali del circuito dell'apparecchiatura a scintilla elettrica

Il diagramma è rappresentato dai seguenti elementi:

1. elettrodo;
2. una vite di fissaggio utilizzata per fissare il filo positivo e l'elettrodo;
3. boccola di guida;
4. corpo in fluoroplastica;
5. foro utilizzato per fornire petrolio;
6. treppiedi.

Il corpo, utilizzato per collegare tutti gli elementi, è lavorato in fluoroplastica. Come boccola viene utilizzato un perno di messa a terra, in cui lungo l'asse è ricavato un foro filettato per il fissaggio dell'elettrodo. Tutti gli elementi strutturali sono montati su un treppiede, realizzato con la possibilità di modificare l'altezza. Viene inoltre creato un foro attraverso il quale viene fornito l'olio.

Schema della macchina a scintilla elettrica

Spesso il taglio viene eseguito utilizzando un dispositivo alimentato da un avviatore con una bobina collegata ad una tensione di 220 V. L'asta di avviamento può avere una corsa di 10 millimetri. L'avvolgimento dello starter è collegato in parallelo alla lampada. Questo è il motivo per cui la lampada si accende durante la carica dei condensatori e, una volta completato questo processo, si spegne. Dopo che l'asta è stata abbassata, si verifica una carica di scintilla.

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Macchina fai da te per l'elettroerosione dei metalli

Una macchina a scarica elettrica è progettata per il taglio di parti metalliche di forme complesse. Le moderne attrezzature di perforazione consentono di lavorare materiale conduttivo lungo quattro assi contemporaneamente, producendo prodotti di qualsiasi forma, anche da leghe dure difficili da lavorare.

Capacità delle macchine per elettroerosione

macchina per elettroerosione a filo

La macchina elettroerosiva affronta compiti tecnologici complessi:

• realizzazione di rientranze e fori di configurazione complessa, comprese aperture cieche;
• lavorazione di titanio, acciai per utensili e legati, leghe dure e acciaio temprato della massima durezza;
• realizzare rientranze di varie configurazioni sulle superfici interne della parte;
• fori filettati in pezzi di metallo duro;
• produzione di pezzi impossibili o difficili su torni e fresatrici controllati da computer.

Tipologie di lavorazione

Esistono diversi tipi di lavorazione tramite elettroerosione:

• combinato - eseguito contemporaneamente ad altri tipi di elaborazione;
• abrasivo elettroerosivo: il materiale viene distrutto dall'elettricità e lucidato con particelle abrasive;
• elettrochimico: il metallo si dissolve in un elettrolita sotto l'influenza della corrente;
• anodico-meccanico - il metallo si dissolve con comparsa di una pellicola di ossidi, abbinato al metodo dell'erosione elettrica;
• indurimento;
• la copiatura volumetrica è un metodo di lavorazione che permette di ottenere una proiezione di un utensile su un pezzo grezzo;
• marcatura;
• macinazione: il metallo viene lucidato sotto l'influenza dell'elettricità;
• piercing: lo strumento taglia il pezzo grezzo e forma un foro;
• taglio: lo strumento dell'elettrodo esegue movimenti di avanzamento e riavvolge costantemente, rimuovendo gli strati superiori del pezzo, creando la forma richiesta;
• taglio: divisione di uno spazio vuoto in pezzi separati;
• ritocchi

Principio di funzionamento della macchina

La lavorazione primaria del pezzo grezzo e la rimozione dei principali volumi di materiale avviene su un tornio o fresatrice CNC. Il principio di funzionamento delle apparecchiature elettroerosive è che il metallo viene lavorato mediante scariche di corrente che si verificano tra il pezzo e l'utensile. Un filo teso viene utilizzato come taglierina.

Il generatore rilascia corrente in impulsi senza modificare le proprietà del mezzo di lavoro. Quando tra gli elettrodi appare una tensione superiore a quella critica, si forma un canale di plasma che distrugge la superficie del pezzo. Appare una piccola tacca. La polarità della corrente è selezionata in modo tale che la parte venga distrutta in modo più forte.

Per ridurre l'usura delle frese vengono creati impulsi elettrici unipolari. A seconda della lunghezza dell'impulso, viene selezionata la polarità, poiché con una breve durata l'elettrodo negativo si consuma più velocemente e con una durata maggiore il catodo si consuma. Durante la lavorazione, infatti, vengono utilizzati entrambi i principi di creazione di impulsi elettrici unipolari: al pezzo grezzo viene applicata una carica positiva alternata e una carica negativa. L'acqua riduce la temperatura dello strumento (filo) e porta via i prodotti della distruzione.

Sotto l'influenza di impulsi ad alta frequenza, l'erosione avviene in modo uniforme lungo la lunghezza dello spazio, allargando gradualmente il punto più stretto. A poco a poco, lo strumento (filo) o la parte viene spostato nella direzione richiesta, aumentando l'area di influenza. Una parte costituita da qualsiasi materiale che consenta il passaggio dell'elettricità può essere lavorata utilizzando questo principio.

Il tempo di lavorazione dipende dalle proprietà fisiche del materiale (conduttività elettrica, conducibilità termica, punto di fusione). Più velocemente si esegue il lavoro, maggiore è la rugosità che rimane sulla superficie. L'effetto migliore si ottiene con l'elaborazione multi-pass con potenza di impulso decrescente.

Progettazione della macchina

Elementi principali di una macchina a scarica elettrica:

• letto - realizzato in ghisa speciale, altamente resistente, che conferisce robustezza e stabilità alla struttura.
• desktop - rettangolare in acciaio inossidabile;
• bagno di lavoro in acciaio inox;
• Il trainafilo è costituito da aspi di trascinamento (ceramica), guidafilo e un sistema di trascinamento;
• dispositivo di installazione automatica del filo (installato su richiesta del cliente);
• il blocco dielettrico è costituito da filtri di cartone o carta, un contenitore dielettrico e un contenitore per la massa di scambio ionico, e una pompa per l'azionamento dell'acqua;
• viene utilizzato un generatore antielettrolisi che impedisce la distruzione del pezzo;
• sistema di controllo numerico con display.

Costruire una macchina con le tue mani

circuito generatore di scintille

La difficoltà principale nel realizzare una macchina con le proprie mani è l'assemblaggio del generatore di scintille. Per un po ', deve accumulare una quantità sufficiente di elettricità e buttarla fuori in un sorso. È necessario ottenere il picco di corrente più breve possibile in modo che la sua densità sia la più alta possibile. Puoi estrarre tu stesso i componenti da una vecchia TV o acquistarla.

schema di una macchina fatta in casa: 1 - elettrodo; 2 - vite morsetto elettrodo; 3 - vite del morsetto del contatto positivo; 4 - boccola di direzione; 5 - corpo in fluoroplastica; 6 - apertura per l'afflusso dell'olio; 7 - treppiede

Il condensatore deve resistere a 320 V, con una capacità totale di 1mila uF. Tutte le parti sono assemblate in una scatola isolata in fluoroplastica. È possibile realizzare un manicotto guida per l'elettrodo dal pin di messa a terra della presa europea. Viene spostato in avanti mentre evapora, per cui la vite di bloccaggio viene allentata. Il treppiede per il montaggio dell'intero dispositivo deve essere regolabile in altezza. Un tubo viene inserito nel foro per l'afflusso dell'olio e la boccola direzionale gocciola olio lungo la linea longitudinale dell'elettrodo.

All'elettrodo è collegato un azionamento (avviatore con bobina da 230 V). La corsa dell'asta fissa la profondità del foro. Mentre i condensatori si caricano, la lampada si accende e l'asta di avviamento viene trattenuta all'interno. Non appena i condensatori sono sufficientemente carichi, la lampada si spegne e l'asta si abbassa. Tocca il pezzo e si verifica una scarica sotto forma di scintilla, il ciclo si ripete. La frequenza di ripetizione dipende dalla potenza della lampada.

Durante il funzionamento l'olio potrebbe incendiarsi. È importante seguire le precauzioni di sicurezza! Dopo tutti questi passaggi, otterremo una macchina per l'erosione fatta da noi.

Il video dimostra le capacità della macchina per elettroerosione:

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Come farlo. - Macchina per l'erosione.

COME REALIZZARE UNA MACCHINA ELETTRICA A SCINTILLA

(box auto)

Ho comprato questo treppiede al prezzo di un rottame. E ho avuto mal di testa per molto tempo su cosa farne. Come si suol dire, è giunto il momento: tutto questo viene fatto affinché sia ​​possibile realizzare piccoli stampi freddi in condizioni di garage. Ma per ottenere buoni risultati è necessario lavorare sodo e impegnarsi.

Il treppiede stesso. Ho iniziato a fare la testa. La testa è composta da el. bobine, giogo e dispositivo smorzatore.

La parte inferiore della testa, con due viti, per il fissaggio dell'inserto morbido e dell'elettrodo. La parte superiore della testata è costituita da una staffa ad U con bullone per la regolazione delle molle. Il giogo al centro della bobina è in ferro e l'estensione è in textolite. Alla fine c'è una rondella e tra la rondella ci sono due molle.

Testa assemblata. C'è una scanalatura nella parte di ferro lungo il giogo in cui avvitiamo il tappo.

In fondo al letto ho preparato un vassoio per il cherosene. Ho raccolto secondo questo schema. Ma il condensatore che si trova tra gli elettrodi di lavoro viene selezionato durante il funzionamento. La sua capacità dipende da molti fattori.

Ho assemblato il circuito elettrico in un alloggiamento del genere. Ma per ogni evenienza, ho posizionato tutto sul lato sinistro del mobile. Ho lasciato metà dello spazio vuoto per un generatore elettronico per il futuro.

Per testare la macchina, ho realizzato il seguente elettrodo in bronzo. Elettrodo pronto.

Ha lasciato una traccia. È tutt'altro che perfetto, ma ci lavoreremo.

Questo dovrebbe accadere solo con un generatore elettronico.

Visualizza il lavoro.

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Macchina a scintilla elettrica di piccole dimensioni

Una semplice installazione di scintilla elettrica (Fig. 1) consente di lavorare facilmente e rapidamente piccole parti realizzate con materiali elettricamente conduttivi di qualsiasi durezza. Con il suo aiuto, puoi realizzare fori passanti di qualsiasi forma, rimuovere uno strumento filettato rotto, tagliare fessure sottili, incidere, affilare strumenti e molto altro ancora.

L'essenza del processo di lavorazione con scintilla elettrica è la distruzione del materiale del pezzo sotto l'influenza di una scarica elettrica pulsata. A causa della piccola superficie di lavoro dell'utensile, nel punto di scarico viene rilasciata una grande quantità di calore, che scioglie la sostanza del pezzo. Il processo di lavorazione più efficace avviene in un liquido (ad esempio cherosene), che lava il punto di contatto tra l'utensile vibrante e la parte e porta via i prodotti dell'erosione. Gli strumenti sono barre di ottone (elettrodi), che ripetono la forma del foro previsto.

Riso. 1. Installazione di scintille elettriche di piccole dimensioni: 1 - pezzo in lavorazione; 2 - strumento; 3 - vibratore elettromagnetico; 4 - dispositivo di bloccaggio; 5 - bagno.

Lo schema elettrico dell'impianto è riportato in Fig. 2. L'installazione funziona come segue. Il condensatore di scarica C1 è collegato tramite il suo terminale positivo al pezzo 1. Il suo terminale negativo è collegato all'utensile 2. Il vibratore elettromagnetico 3 impartisce oscillazioni continue all'utensile. Ciò garantisce scintille costanti nel punto di contatto e impedisce la possibilità di saldare l'utensile al pezzo. Il pezzo 1 è fissato in un dispositivo di bloccaggio 4, che ha un contatto elettrico affidabile con il bagno 5.

Il trasformatore di potenza è assemblato su un nucleo Ø32 realizzato in normale acciaio per trasformatori. Impostare lo spessore 40 mm. L'avvolgimento primario contiene 1100 spire di filo PEV 0,41 con una presa a partire dalla 650a spira. L'avvolgimento secondario ha 200 spire di filo PEV-2 con un diametro di 1,25 mm. Tra l'avvolgimento primario e quello secondario è presente l'avvolgimento di schermatura III, costituito da uno strato avvolto con filo PEV 0,18. La capacità del condensatore di scarica è 400 μF (due condensatori di tipo KE-2 200 x 50 V). Il reostato R1 è progettato per una corrente di 3-5 A. Questo reostato è avvolto con filo di nicromo con un diametro di 0,5-0,6 mm su una resistenza VS-2.

Riso. 2. Schema schematico di un'installazione a scintilla elettrica.

Diodi D1-D4 tipo D304, è possibile utilizzare altri tipi di diodi. La tensione all'uscita del raddrizzatore è di circa 24-30 V. È possibile utilizzare alimentatori con tensione inferiore, ma con corrente maggiore, in modo che la potenza consumata dal circuito di ricarica sia di almeno 50-60 W.

Durante il funzionamento dell'impianto si verificano scintille continue. Per ridurre le interferenze create dall'installazione, è necessario includere nel circuito di alimentazione un semplice filtro antiradiodisturbi.

Istruzioni fotografiche incluse.

Macchina per erosione.pdf (542 kB)

Una macchina a scarica elettrica è progettata per il taglio di parti metalliche di forme complesse. Le moderne attrezzature di perforazione consentono di lavorare materiale conduttivo lungo quattro assi contemporaneamente, producendo prodotti di qualsiasi forma, anche da leghe dure difficili da lavorare.

Capacità delle macchine per elettroerosione

La macchina elettroerosiva affronta compiti tecnologici complessi:

• realizzazione di rientranze e fori di configurazione complessa, comprese aperture cieche;
• , acciai per utensili e legati, leghe dure e acciai temprati della massima durezza;
• realizzare rientranze di varie configurazioni sulle superfici interne della parte;
• fori filettati in pezzi di metallo duro;
• produzione di pezzi impossibili o difficili su torni e fresatrici controllati da computer.

Tipologie di lavorazione

Esistono diversi tipi di lavorazione tramite elettroerosione:

• combinato - eseguito contemporaneamente ad altri tipi di elaborazione;
• abrasivo elettroerosivo: il materiale viene distrutto utilizzando l'elettricità e lucidato con particelle abrasive;
• elettrochimico: il metallo si dissolve in un elettrolita sotto l'influenza della corrente;
• anodico-meccanico - il metallo si scioglie con la comparsa di una pellicola di ossidi, abbinato al metodo della scarica elettrica;
• indurimento;
• la copiatura volumetrica è un metodo di lavorazione che permette di ottenere una proiezione di un utensile su un pezzo grezzo;
• marcatura;
• macinazione: il metallo viene lucidato sotto l'influenza dell'elettricità;
• piercing: lo strumento taglia il pezzo grezzo e forma un foro;
• taglio: lo strumento dell'elettrodo esegue movimenti di avanzamento e riavvolge costantemente, rimuovendo gli strati superiori del pezzo, creando la forma richiesta;
• taglio: divisione del pezzo grezzo in pezzi separati;
• ritocchi

Principio di funzionamento della macchina

La lavorazione primaria del pezzo grezzo e la rimozione dei principali volumi di materiale avviene su un tornio o fresatrice CNC. Il principio di funzionamento delle apparecchiature elettroerosive è che il metallo viene lavorato mediante scariche di corrente che si verificano tra il pezzo e l'utensile. Un filo teso viene utilizzato come taglierina.

Il generatore rilascia corrente in impulsi senza modificare le proprietà del mezzo di lavoro. Quando tra gli elettrodi appare una tensione superiore a quella critica, si forma un canale di plasma che distrugge la superficie del pezzo. Appare una piccola tacca. La polarità della corrente è selezionata in modo tale che la parte venga distrutta in modo più forte.

Per ridurre l'usura delle frese vengono creati impulsi elettrici unipolari. A seconda della lunghezza dell'impulso, viene selezionata la polarità, poiché con una breve durata l'elettrodo negativo si consuma più velocemente e con una durata maggiore il catodo si consuma. Durante la lavorazione, infatti, vengono utilizzati entrambi i principi di creazione di impulsi elettrici unipolari: sul pezzo grezzo viene applicata una carica positiva alternata e una carica negativa. L'acqua riduce la temperatura dello strumento (filo) e porta via i prodotti della distruzione.

Sotto l'influenza di impulsi ad alta frequenza, l'erosione avviene in modo uniforme lungo la lunghezza dello spazio, allargando gradualmente il punto più stretto. A poco a poco, lo strumento (filo) o la parte viene spostato nella direzione richiesta, aumentando l'area di influenza. Una parte costituita da qualsiasi materiale che consenta il passaggio dell'elettricità può essere lavorata utilizzando questo principio.

Il tempo di lavorazione dipende dalle proprietà fisiche del materiale (conduttività elettrica, conducibilità termica, punto di fusione). Più velocemente si esegue il lavoro, maggiore è la rugosità che rimane sulla superficie. L'effetto migliore si ottiene con l'elaborazione multi-pass con potenza di impulso decrescente.

Progettazione della macchina

Elementi principali di una macchina a scarica elettrica:

• letto - realizzato in ghisa speciale, altamente resistente, che conferisce robustezza e stabilità alla struttura.
• desktop - rettangolare in acciaio inox;
• bagno di lavoro in acciaio inox;
• Il trainafilo è costituito da aspi di trascinamento (ceramica), guidafilo e un sistema di trascinamento;
• dispositivo di installazione automatica del filo (installato su richiesta del cliente);
• il blocco dielettrico è costituito da filtri di cartone o carta, un contenitore dielettrico e un contenitore per la massa di scambio ionico, e una pompa per l'azionamento dell'acqua;
• viene utilizzato un generatore antielettrolisi che impedisce la distruzione del pezzo;
• sistema di controllo numerico con display.

Costruire una macchina con le tue mani

La difficoltà principale nel realizzare una macchina con le proprie mani è l'assemblaggio del generatore di scintille. Per un po ', deve accumulare una quantità sufficiente di elettricità e buttarla fuori in un sorso. È necessario ottenere il picco di corrente più breve possibile in modo che la sua densità sia la più alta possibile. Puoi estrarre tu stesso i componenti da una vecchia TV o acquistarla.



schema di una macchina fatta in casa: 1 - elettrodo; 2 — vite del morsetto dell'elettrodo; 3 — vite del morsetto del contatto positivo; 4 — boccola di direzione; 5 — corpo in fluoroplastica; 6 — apertura per l'afflusso dell'olio; 7 - treppiede

Il condensatore deve resistere a 320 V, con una capacità totale di 1mila uF. Tutte le parti sono assemblate in una scatola isolata in fluoroplastica. È possibile realizzare un manicotto guida per l'elettrodo dal pin di messa a terra della presa europea. Viene spostato in avanti mentre evapora, per cui la vite di bloccaggio viene allentata. Il treppiede per il montaggio dell'intero dispositivo deve essere regolabile in altezza. Un tubo viene inserito nel foro per l'afflusso dell'olio e la boccola direzionale gocciola olio lungo la linea longitudinale dell'elettrodo.

All'elettrodo è collegato un azionamento (avviatore con bobina da 230 V). La corsa dell'asta fissa la profondità del foro. Mentre i condensatori si caricano, la lampada si accende e l'asta di avviamento viene trattenuta all'interno. Non appena i condensatori sono sufficientemente carichi, la lampada si spegne e l'asta si abbassa. Tocca il pezzo e si verifica una scarica sotto forma di scintilla, il ciclo si ripete. La frequenza di ripetizione dipende dalla potenza della lampada.

Durante il funzionamento l'olio potrebbe incendiarsi. È importante seguire le precauzioni di sicurezza! Dopo tutti questi passaggi, otterremo una macchina per l'erosione fatta da noi.

Il video dimostra le capacità della macchina per elettroerosione: