线切割“花丝”现象分析与解决
一段时间的切割后,钼丝会出现一段一段的黑斑,黑斑通常有几到十几毫米长,黑斑的间隔通常有几到几十厘米。黑斑是经过了一段时间的连续电弧放电,烧伤并碳化。变细变脆和碳化后就很容易断。黑斑在丝筒上形成一个个黑点,有时还按一定规率排列形成花纹,故称为“花丝”。
“花丝”现象的成因
因不能有效消电离造成连续电弧放电,电弧的电阻热析出大量碳结成炭精粒,钼丝自己也被碳化。工件较厚(放电间隙长)、水的介电系数低(恢复绝缘能力差)、脉冲源带有一个延迟灭弧的直流分量(大于10mA)这三者之一是“花丝”现象的基本条件。放电间隙内带进(或工件内固有)一个影响火花放电的“杂质”是“花丝”现象的诱因。 “花丝”与火花放电加工的拉弧烧伤是同一道理,间隙内的拉弧烧伤一旦形成,工件和电极同时会被烧出蚀坑并结成炭精粒,炭精粒不清除干净就无法继续加工。细小的炭精粒粘到那里,那里就要拉弧烧伤,面积越来越大,决无自行消除的可能性。如果工件和电极发生位移,各自与对面都会导致新的拉弧烧伤,一处变两处。唯一办法是人下手清理,而线切就无能为力了。
“花丝”的发生和发展
在放电间隙长、蚀除物排出困难、恢复绝缘能力差、火花爆炸无力时,“杂质”很容易产生,电阻热迅速变拉弧烧伤,炭精粒也相拌而成,这个拉弧点随丝运动,其间每个脉冲能量都通过这个拉弧点释放,直到这个拉弧点走出工件,绝缘才有可能恢复,才有可能产生新的火花放电。钼丝这个点的烧伤炭化(即黑斑)就形成了。如果间隙内刚才诱发拉弧烧伤的那个点仍顽强存在,极容易与现在接触的钼丝点重复电弧放电,第二个烧伤炭化(即黑斑)点就又形成了。所以那个点与工件出口的距离往往等于两黑斑间的距离。自第一个烧伤炭化以后,丝上留了一个炭化点,工件间隙留了一串炭化点,极细的炭精粒播散到水里随时会进入间隙,它们都成了“花丝”的诱发因素。成了“交叉感染”,到这时,丝、水、工件换了哪个都不管用,以至统统换了都无济于事。一段时间过后,“交叉感染”的那些诱发因素没了,同等条件,甚至还是那块料,又能切了。
“花丝”的表象和观察