发信人: killest (矛盾), 信区: NTM
标  题: 国外特种加工技术最新进展[5]
发信站: 紫 丁 香 (Sun Jan  9 12:50:40 2000), 转信


2．2．3非导电材料的电火花加工 近年来随着非导电工程陶瓷材料应用范围的日趋
扩大，对其表面的加工性能要求也越来越高。但这些材料大多是典型的难加工材料
，用传统的接触式加工方法一般很难满足其加工性能要求。长期以来，人们一直认
为电火花加工的原理本身决定了其无法胜任对非导电材料的加工。但由于电火花加
工是一个非接触的热物理作用过程，因此对电火花加工过程进行重新认识，探索其
对非导电材料的适应性问题成为目前电火花加工领域的又一研究热点。在此方面的
研究中，日本长冈技术科学大学福泽康与丰田工业大学的毛利尚武的研究具有相当
的代表性[25-29]。国外许多学者还针对非导电陶瓷材料的复合电火花加工技术进
行了广泛的研究[30-31]。
福泽康等人的研究是基于工作液（如煤油）在火花放电时的碳化导电现象而进行的
。其加工原理如图8所示。在非导电陶瓷（工件）端装有导电的辅助电极，这样在
工具电极与辅助电极间就会产生通常的火花放电，并进而使非导电陶瓷材料得以蚀
除。福泽康、毛利尚武等人还就辅助电极的安装方式及材料进行了较为深入的研究
，并对氧化物陶瓷（如ZrO2）和非氧化物陶瓷（如Si3N4）进行了加工实验研究，
取得了令人振奋的实验结果。图9是其在陶瓷材料上加工出的星型孔照片。


2．2．4电火花表面处理技术 通常认为电火花加工是一个热物理作用过程，加工过
程中其放电点附近可形成接近20000℃的局部高温[32]。因此适当控制加工条件，
并对工作液和电极材料进行适当处理，应能在被加工表面上形成抗磨损和抗氧化性
能良好的表层。日本丰田工业大学毛利尚武等人对此进行了较为深入的研究[33,
34]。在小脉宽正极性精加工条件下，用Si电极对Cr13和SUS304不锈钢及用WC-Co粉
末或Ti基粉末压缩成型电极对碳钢进行表面电火花强化处理，均取得了令人满意的
结果，其表面的抗腐蚀性和耐磨损性均大为提高。文献[35-37]的研究也证实了电
火花表面强化技术的良好应用前景。
英国伯明翰大学的J.Simao及Spark Tech公司的EI-Menshawy等人就冷轧辊表面的电
火花毛化（EDT）技术进行了一系列卓有成效的研究[38-40]。研究表明，EDT工艺
的Ra均匀，再现性好，可通过调节脉冲放电参数（如脉宽、脉间、峰值电流及电压
等）来控制Ra的大小。其毛化表面的粗糙度选定范围较宽，可达Ra 0.5-10μm；而
且由于EDT工艺不受被加工材料硬度的限制，因此允许轧辊选用高硬度和耐磨性好
的材料；此外，由于火花放电所产生的局部高温，加上绝缘工作液的作用，使EDT
对轧辊表面具有淬火作用，大大提高了轧辊表面硬度及轧辊使用寿命；由于火花放
电过程的随机性，因而电火花毛化表面不具有单一的层面，使得喷漆效果好，没有
方向性。利用电火花加工时的物理现象进行加工表面的强化和毛化处理已在实际生
产中得到应用，并取得了良好的经济效益。

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