电火花线切割技术是什么?能精密切割金属吗?切割原理是什么?

电火花线切割技术是什么?能精密完整的切割一块金属吗?为什么看上去却严丝合缝毫无缝隙呢?

当你第一眼看到这种被“挖”出一块的金属零件,在合上之后居然能够严丝合缝到看不出一丁点缝隙和痕迹时,恐怕最多也只是惊叹如今切割工艺的高超。

但是你或许并没有细想过,是什么样的钻头或者切割工具,不仅能够做到将钢铁等坚硬无比的金属挖出一块来,还能做到边缘绝对的光滑紧密,以至于合上之后就是一块完整的零件。



很多人第一时间想到的是线切割,用极细的线就能切割出相对光滑完整的切面,虽然这个思路是对的,但是存在一个问题。

首先不讨论什么样材质的细线能够做的“削铁如泥”,即使我们用一根普通的线和奶酪或者肥皂等易切割的物品进行尝试。

也会发现当你想通过线切割的方式,挖出被切割物体中间部位的一块时,就必须先从边缘切出一道口子,让细线得以进入物体中间部位才能实现。

这样虽然取下了中间的一块,但是却破坏了边缘。

另外一种方式是先从物体中间打一个小孔,然后将线穿过物体,之后再切割出想要的一块。

这样虽然避免了物体的主体边缘被损坏,但是被切割下来的一小块部分却因为打孔遭到了破坏。

即便是不在中心位置打孔,而选择在切割路径上打孔也同样会造成边缘不整齐。



所以实际上那种严丝合缝的拼合零件,根本不是从一块金属零件上整体“挖”下来的,而是由相同材质的两块金属材料分别加工,最终拼合在一起的。

这么一说,理论上虽然很好理解了,但实际操作其实却更加不可思议,因为难以想象,分别加工的两块金属零件是如何做到完全无缝衔接的?

实际上用到的还是线切割技术,只不过是特殊的电火花线切割技术,这一技术使用了直径在0.1到0.2毫米左右的铜丝或钨丝。

通过电脉冲放电的方式,用电弧迅速击穿需要被切割的物体,形成间隙,从而达到精准切割的目的,最高的加工精度可达0.001毫米,那它能成功切割的关键在哪呢?

柔软纤细的铜丝、钨丝,究竟是如何切割钢铁等坚硬金属的?关键就在于电火花线切割的导电性!

0.1到0.2毫米的铜丝,依靠自身是断然不可能切割其他金属的。但无论是铜丝还是钨丝,或者是镀铜的金属丝线,就是因为具备了良好的导电性。

在通电后进行电火花切割时,便能轻松削切各种金属,不仅一般的钢铁不在话下,就连碳化钨、镍铬合金以及钛合金等硬质合金都能够轻松拿捏。



因为电火花线切割在进行脉冲放电时,局部可实现最高上万度的高温,能够瞬间融化线切割路径上的任何金属材料。

由于是通过高温融化的方式进行切割,实际上金属丝与被切割物体都没有直接接触,这也在一定程度上增加了电火花线切割的精密度。

再配合数控机床的精准操控,只要匀速移动电极两端,金属丝轻松切割金属材料,就像用热铁丝切割泡沫一样丝滑。

当然实际的精准度也与金属丝的走丝速度有关,速度越慢精准度也就越高。

通常快走丝的速度在八九米甚至10米每秒,而慢走丝的速度最低可低于10米每分钟,也就是0.16米每秒。

如果想要让被加工的零件密合程度不仅能够骗过眼睛,还能够经得住精密测量就要让走丝的速度相对慢一些。



不过需要注意的是电火花线切割技术虽然有诸多优点,比如加工的材料广泛,可用于加工任何硬度的金属材料。

还因为切割工具不直接与被加工物体产生物理接触,不会给工件产生压迫变形的影响;另外还有可加工复杂轮廓的工件,以及加工精度高和光洁度好无毛刺等优势。

但是该方法并不能用于加工非导电材料,而且因为切割的过程中会产生高温,所以必须是在非导电的去离子水冷却液中进行,既增加了操作的复杂性也提高了成本,而更大的成本是这种切割方式对电的需求量很高。

所以一般不是为了高附加值的精密零件,不太会采用这种方式进行切割。总体来说,电火花线切割技术还是一项很有优势的切割技术。

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页面更新:2024-04-03

标签:电火花   金属丝   严丝合缝   金属   钨丝   铜丝   精密   物体   零件   原理   加工   方式   技术

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