自制的電火花機在1.5毫米厚白鋼上打孔的效果。 電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產生的電蝕作用蝕除導電材料的特種加工方法,又稱放電加工或電蝕加工。
1943年,蘇聯學者拉扎連科夫婦研究發明電火花加工,之后隨著脈沖電源和控制系統的改進,而迅速發展起來。最初使用的脈沖電源是簡單的電阻-電容回路。 進行電火花加工時,工具電極和工件分別接RC電源的兩極,并浸入中水中。控制工具電極向工件進給,當兩電極間的間隙達到一定距離時,兩電極上施加的電壓將水擊穿,產生火花放電。 在放電的微細通道中瞬時集中大量的熱能,溫度可高達一萬攝氏度以上,壓力也有急劇變化,從而使這一點工作表面局部微量的金屬材料立刻熔化、氣化,并爆炸式地飛濺到工作液中,迅速冷凝,形成固體的金屬微粒,被水帶走。這時在工件表面上便留下一個微小的凹坑痕跡,放電短暫停歇,兩電極間水恢復絕緣狀態。 緊接著,RC充電,當電壓又在兩電極相對接近的另一點處擊穿,產生火花放電,重復上述過程。這樣,雖然每個脈沖放電蝕除的金屬量極少,但因每秒有成千上萬次脈沖放電作用,就能蝕除較多的金屬,具有一定的生產率。 在保持工具電極與工件之間恒定放電間隙的條件下,一邊蝕除工件金屬,一邊使工具電極不斷地向工件進給,最后便加工出與工具電極形狀相對應的形狀來。 ![]() 材料:48伏電動車充電器一個,50瓦24歐電阻一個,25微法100伏無極性電容一個(電解不行)負擊接銅棒,正極接工件。
關鍵是手要控制電極進給精度在0.01毫米以內,需要練習,用銅螺絲擰比較好控制,打孔順便可以套扣。 這個實驗有生命危險,安全電壓是36伏,電動車48伏20安時充電器輸出59伏2.5安,輸出串電阻限流。 短路時電流2.5安,所以充電器可以安全工作,電容并聯在工件和電極之間。如果聽不懂的肯定不是搞電的 ,為了你的小命安全。。。 。。。特別提醒家里的漏電保護器在這里不起作用!!!!! 這是最基本的電火花加工原理,在電火花下金屬無法抗拒,會導電的全可以加工,只要你高興可以在你能找到的最硬的金屬上面打個洞。 當然這個實驗是在做了N臺電火花穿孔機后進行的,但是我覺得在應急情況下完全可以解決大問題(取斷絲錐,斷螺絲(開個一字口,高興打個內6角也不難)。 3 毫米螺絲在4毫米厚板銼上套個扣,這個方法比較安全,也好控制。如圖:1~2
![]() ![]() 工作液可以用油和水,油灰冒煙有味,就用自來水吧。手工只能打個洞,漂亮的是電火花機干的,0.5毫米電極在1.2毫米不銹鋼針頭上打孔。
![]() 打孔的活用手動是絕對沒問題的,這樣才能體現出極高的性價比(穿孔機10幾萬,便攜的1萬多,自己擰電阻5元,電容5元,動遷那里買個充電器5元),過幾天想辦法解決電極轉動問題就可以用手擰出我貼出的全部樣品,應該不難。放電距離則采用用手擰螺絲,手感好的直接用銅焊條捅(需要0.01毫米級別的控制能力)
![]() ![]() 這個電路圖也可以用:
![]() ![]() ![]() 家里玩電火花首先考慮的是電源成本問題,用流行的高頻電源好像不太現實(以K為單位起跳),RC,RLC電路效率低一些,但是簡單可靠便宜,直流電源便宜量又足首選48伏20安時電動車充電器,59伏2.5安培輸出,淘寶加郵費50元不到。經過試驗2.5安培限流條件下(充電器安全工作需要)3毫米黃銅電極對鋼連續放電效果相當理想,以此推算3X3=9平方毫米,要加工10毫米電極(10X10=100)需要10個電源并聯。要加工100毫米電極(100X100=10000)需要1000個電源并聯。這就是工業火花機都是3相電幾十個千瓦功率的原因。
電源定了加工范圍就是0。5到3-4毫米棒材,或者0.5毫米厚20毫米長片狀電極(可以彎成任意形狀) 因為用自來水做工作液漏電嚴重,加工深度有限制,如果想打深的孔只能用會冒煙的油(煤油,柴油,縫紉機油) 注意:黃銅對鋼效果最好,其它也可以,只是加工時間恐怕要長10倍。另外RC放電好像是精度最高的,工業火花機最后一道工序是用RC放電精加工。在控制在幾百元成本以內的條件下,經過大量實驗好像只有黃銅和鋼可以在RC電路自來水中,連續放電,石墨和黃銅也可以,但是好像意義不大,其它組合因不能連續放電加工時間要長5-10倍,其實RC電路加工時間比1萬多元的便攜火花機也就慢了一半左右(那個應當是高頻電源,不然憑什么那么貴),我覺得0.5-4毫米電極的這一級別的電火花機(可以去除1-8毫米斷絲錐),可以具有很高的性價比,因為電流密度的關系在大一點的火花機就需要幾百甚至上幾千瓦的功率,我喜歡的是能在辦公室里玩的東西,用火花機切割比機械要慢很多,不過上班時間你又鋸又鉆又磨的,別人不說自己都不好意識,玩火花機無聲無味無煙,手動熟練了,合自動的一樣快,不過一想咱用20元錢就可以干1萬甚至幾十萬機器才能干的事就平衡了。 電流不能太 大.電流的上限是不發生電弧放電(成電焊機了),電容的上限好像是超過80微法效果不大,一般電火花機床都有10幾個至幾十個開關旋鈕設置電參數,微精加工規準6檔電容是從0.0015微法到0.036微法,不過那是在煤油里放電,自來水里好像有文獻說小于2微法不容易放電。36伏充電器加工的孔感覺和線切割很像,要精度高不能用自來水,會有電解腐蝕效果,用不導電的油會搞得滿屋子煙,不適合工作環境小的地方使用. 通孔可以簡單做到一根電極前面細一點初加工,后面降低電壓,減小電容精加工,理論上可以加工出鏡面。
不過我覺得干在不銹鋼薄板上開槽打孔之類的活,比較合理。0.3毫米黃銅片在0.4毫米厚不銹鋼方管上開槽.有人問:1、固定電極的銅線圈是只起導向和導電作用,還是另有其他作用。 2、如何加個簡單的短路保護裝置。答:1.在保證導向精度的條件下,這是最快最省事的方法了.2。電阻就是短路保護用的,短路時電源滿負荷。 石墨對黃銅非常好,對鋼最好的是黃銅(用自來水的情況下)如圖
![]() 我說一下關于觸電的問題,應該是人體持續通過50毫安電流。會危及生命,大量檢測結果顯示,人體的最小電阻是800歐姆,依據此結果安全電壓被確定為36v。依據不同的環境和個人情況,有的人兩手抓220v的電都沒有問題,但是千萬不可以因此忽視安全問題。
如果想搞做模具的電火花機床的問題還需要研究,如果只是偶爾打個洞的話RC電路也就比高頻電路慢一倍左右,現在需要研究的是如何能設計出簡單可靠安全廉價的手動電極進給裝置,如果成功了就是滿世界1萬多元便攜式電火花穿孔機的終結者。
簡易電火花和一分錢一分貨的家用機床,DIY雕刻機等最大的區別就是這不是玩具,10元錢電路產生的電火花和幾萬幾十萬電路出來的溫度是一樣的,也就是說可以加工一樣的材料,因為是非接觸加工,那些空載精度很好的木頭塑料鐵皮做的玩具雕刻機完全有可能改造成實用的電火花模具機,山寨手機是咱家特色,能不能出現山寨火花機呢?如電動車充電器是最容易買到的,性價比最高的開關電源,60伏2.5安培35元,而且在現有的條件下負極接黃銅電極,正極接工件加工速度最快。原理很復雜,證明極簡單,30秒就足夠了。 也有人想:關于給進和走線路的問題,我這么想,這個壇子里大多數人都有雕刻機吧,從數萬元的銑床到幾百塊的pvc的雕刻機都有,找個大的方容器固定在工作臺上,把電極裝在z軸上,這樣不就成數控的了嘛!要干活,大水盆端上去,把電極往z軸一裝,ok,不用了,大水盆端下來就成了,沒有雕刻機就買一套自己裝吧,現在淘寶上一套pvc的全套也就幾百塊,這點錢都不想話還要折騰,那就沒法了。 在2.3毫米的滾珠上打0.5毫米孔,電容用1微發就可以了,0.5毫米黃銅電極管可以作微型臺燈。 ![]() 在練習時先用刀片練,最好用3毫米螺絲推電極,好控制一點。坑多了就是孔了,起碼鉆頭打不動,開始肯定很慢的,里面竅門要慢慢體會,要不怎么叫絕技呢。
關于價格和成本問題.這個問題的關鍵是你想投入多少搞這個東西,火花機國產的7萬起價,進口的10萬開始,只打孔同樣是電極消耗大的的取斷絲錐機7千到2萬多,我這里火花機打一個孔報價15元,你自己做只要花幾十元就可以打孔了,3毫米銅焊條4元一米長,起碼可以打一米深的孔,你要用合金鉆頭可是60元一根。好像很多人都想做能加工模具的火花機,用不到一千元的DIY一臺簡易模具火花機,這個還真的可能辦到,一個雕刻機的Z軸在加一臺手提式逆變直流電焊機改的電源就行,功率4-5個千瓦,加工小模具應該夠用了,幾十到上百倍的價格差距還是很有錢途的。不過24v變壓器+倍壓整流也可用。
拍了兩個視頻 手法不是很好 給大家看看 請不要見笑。用的是我做的自動電火花打孔機
http://v.youku.com/v_show/id_XMTQ0MTQ2MTQw.html http://v.youku.com/v_show/id_XMTQ0MTQ2MDQw.html 刀上打孔可以用射釘槍彈殼做電極。空心的速度快,打大孔可能需要用超市賣的純凈水,自來水漏電太大。
手動在0.8毫米軸上打0.3毫米孔的方法: 70伏電源,40瓦燈泡做電阻,1微法電容,泡在機油里。2毫米螺絲+小磁鐵用熱熔膠粘到1毫米外徑0.3毫米內徑銅管上。電極是彈子鎖里的黃銅彈簧。 總之,這項技術的關鍵在于間隙的調整。 |
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