Transcript 放電加工

放電加工&電化學加工
11.1.5
放電加工
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▲利用存在於電極工具和工件小間隙的介電液在高
壓電作用下，瞬間形成放電通路，產生火花放電
而得到密度極高的電子流，並在流通處產生大量
熱能，且於短時間內集中作用於欲加工的小區域
範圍內，使其快速成為高溫狀態，導致金屬熔化
或氣化。
▲接著，兩極間的電壓驟降，火花消失，用來放電
作用之小間隙內的介電液恢復絕緣性。然後電容
重新充電，準備下一次的火花放電，如此反覆進
行。
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▲優點:
• 可加工任何可導電的工件材料，尤其適用於難切
材料。
• 各種複雜形狀、細小孔、深孔、薄片工件和易碎
材料等，加工過程中不會產生切削力所引起的殘
留應力或變形
• 電極材料可採用較軟且易於加工的良導體材料製
成，如銅、石墨、黃銅，鋼、鋅合金、鋁合金。
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▲缺點:
• 加工速度慢，工件材料必須具導電性。
• 工件精度會因電極工具的消耗而產生誤差，和加
工面會產生硬化層等。放電加工應用最多的是模
具業
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11.1.6
放電線切割
▲放電線切割(Electrical discharge wire cutting，
EDWC)的基本原理與放電加工相似，利用一根直
徑很細的線作為電極，經放電作用產生火花將工
件材料局部熔化，並進行類似鋸切操作的加工，
如圖11.4所示。
• 利用電極線由上往下垂直運動的方式進行切割，且電極線用
過以後即丟棄。放電線切割可配合電腦數值控制(CNC)製作
外形輪廓準確的產品，應用最多的也是模具業
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電化學加工
• ▲電化學加工(Electrochemical
machining，ECM)是利用金屬在電解中產
生陽極溶解的電化學反應原理，使金屬材
料不要的部位被去除而成形的加工方法。
• 常用的電解液有氯化鈉(NaCl)、硝酸鈉
(NaNO)、氯酸鈉 (NaClO)等，其中以氯化
鈉電解液最為普遍，如圖11.2所示
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• 操作時，是將工件置於陽極，將以成形的
工具當作陰極，兩極之間保有很小間隙。
電源接通時，電流經電解液流通其間。在
陽極的工件發生分解反應失去電子而形成
陽離子並被電解液帶走，致使工件材料減
少。
▲電化學加工的優點有:
1.應用的工件材料範圍廣，只要可以導電的材料都可以被加工，
不受其硬度及強度大小的影響
2.工具陰極不與工件直接接觸，故損耗少且可用容易加工成形
的較軟材料製成，例如銅合金
3.工件加工面的表面粗糙度良好，不會產生毛邊，也沒有殘留
應力產生
4.可一次加工完成複雜的形狀，生產率高，加工速度比放電加
工快許多倍
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▲電化學加工的缺點有:
1.電解液具有腐蝕性
2.電解液流動不易均勻，致使加工面的精度難以嚴格控制
3.只適用於具導電性的材料
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▲電化學研磨(Electrochemical grinding，ECG)是
結合電化學加工和機械研磨作用對金屬工件進行
加工的方法。
▲陰極工具為導電磨輪並附有突出於外的磨粒。磨
粒本身並不導電，可用於隔離工件和導電磨輪，
並且可刮除工作表面上因電化學作用所形成的薄
膜，以利電解作用的持續進行。
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