Elektrofizikalne metode obdelave kovin
Široka uporaba težko obdelovalnih materialov za izdelavo strojnih delov, kompleksnost načrtovanja teh delov, skupaj z naraščajočimi zahtevami po zmanjšanju stroškov in povečanju produktivnosti, so privedli do razvoja in sprejetja elektrofizičnih metod obdelave.
Elektrofizikalne metode obdelave kovin temeljijo na uporabi specifičnih pojavov, ki izhajajo iz delovanja električnega toka za odstranjevanje materiala ali spreminjanje oblike obdelovanca.
Glavna prednost elektrofizikalnih metod obdelave kovin je zmožnost njihove uporabe za spreminjanje oblike delov iz materialov, ki jih ni mogoče obdelati z rezanjem, te metode pa se obdelujejo v pogojih minimalnih sil ali v njihovi popolni odsotnosti.
Pomembna prednost elektrofizikalnih metod obdelave kovin je neodvisnost produktivnosti večine od trdote in krhkosti obdelovanega materiala.Delovna intenzivnost in trajanje teh metod za obdelavo materialov s povečano trdoto (HB> 400) sta manjša od delovne intenzivnosti in trajanja rezanja.
Elektrofizikalne metode obdelave kovin pokrivajo skoraj vse obdelovalne operacije in niso slabše od večine v smislu dosežene hrapavosti in natančnosti obdelave.
Obdelava kovin z električnim praznjenjem
Elektroerozijska obdelava je vrsta elektrofizikalne obdelave in je značilna po tem, da se pod vplivom električnih razelektritev spremenijo oblika, velikost in kakovost površine dela.
Električne razelektritve nastanejo, ko impulzni električni tok prehaja skozi režo širine 0,01 - 0,05 mm med elektrodo obdelovanca in elektrodo orodja. Pod vplivom električnih razelektritev se material obdelovanca tali, upari in odstrani iz medelektrodne reže v tekočem ali parnem stanju. Podobni procesi uničenja elektrod (podrobnosti) se imenujejo električna erozija.
Za povečanje električne erozije se reža med obdelovancem in elektrodo napolni z dielektrično tekočino (kerozin, mineralno olje, destilirana voda). Ko je elektrodna napetost enaka prebojni napetosti, se v sredini med elektrodo in obdelovancem oblikuje prevodni kanal v obliki s plazmo napolnjenega cilindričnega območja z majhnim prečnim prerezom z gostoto toka 8000-10000 A / mm2. Visoka gostota toka, ki se vzdržuje 10-5 - 10-8 s, zagotavlja temperaturo površine obdelovanca do 10.000 - 12.000˚C.
Kovina, odstranjena s površine obdelovanca, se ohladi z dielektrično tekočino in se strdi v obliki sferičnih granul s premerom 0,01 - 0,005 mm.V vsakem naslednjem trenutku tokovni impulz prebije medelektrodno režo na mestu, kjer je reža med elektrodama najmanjša. Neprekinjeno dovajanje tokovnih impulzov in samodejni pristop elektrode orodja k elektrodi obdelovanca zagotavljata neprekinjeno erozijo, dokler ni dosežena vnaprej določena velikost obdelovanca ali dokler ni odstranjena vsa kovina obdelovanca v medelektrodni reži.
Načini obdelave električne razelektritve so razdeljeni na električno iskro in električni impulz.
Načini elektrospariranja, za katere je značilna uporaba kratkotrajnih iskričnih razelektritev (10-5 ... 10-7s) z ravno polarnostjo povezovanja elektrod (podrobnost "+", orodje "-").
Glede na moč razelektritve iskre delimo načine na trde in srednje (za predhodno obdelavo), mehke in izjemno mehke (za končno obdelavo). Uporaba mehkih načinov zagotavlja odstopanje dimenzij dela do 0,002 mm s parametrom hrapavosti obdelane površine Ra = 0,01 μm. Načini električne iskre se uporabljajo pri obdelavi trdih zlitin, kovin in zlitin, ki jih je težko obdelovati, tantala, molibdena, volframa itd. Obdelujejo skoznje in globoke luknje poljubnega prereza, luknje z ukrivljenimi osmi; z uporabo žičnih in tračnih elektrod izrežite dele iz surovcev listov; zlomljeni zobje in navoji; deli so polirani in označeni.
Za izvedbo obdelave v načinih elektroiskre se uporabljajo stroji (glej sliko), opremljeni z RC generatorji, sestavljenimi iz napolnjenega in izpraznjenega vezja.Polnilno vezje vključuje kondenzator C, ki se polni preko upora R iz tokovnega vira z napetostjo 100-200 V, elektrodi 1 (orodje) in 2 (del) pa sta priključeni na razelektritveno vezje vzporedno s kondenzatorjem. C.
Takoj, ko napetost na elektrodah doseže prebojno napetost, se skozi medelektrodno režo pojavi iskričasta razelektritev energije, akumulirane v kondenzatorju C. Učinkovitost erozijskega procesa lahko povečamo z zmanjšanjem upora R. Konstantnost medelektrodne reže vzdržuje poseben sistem za sledenje, ki nadzoruje mehanizem za samodejno pomikanje orodja iz bakra, medenine ali ogljikovih materialov.
Stroj z električnim iskrom:
Elektroiskrilno rezanje zobnikov z notranjim začetkom:
Načini električnih impulzov, za katere je značilna uporaba impulzov dolgega trajanja (0,5 ... 10 s), ki ustrezajo razelektritvi obloka med elektrodama in intenzivnejšemu uničenju katode. V zvezi s tem je v električnih impulznih načinih katoda povezana z obdelovancem, kar zagotavlja večjo erozijsko zmogljivost (8-10-krat) in manjšo obrabo orodja kot v električnih načinih iskre. 
Najbolj primerno področje uporabe električnih impulznih načinov je predhodna obdelava obdelovancev kompleksnih oblik (matrice, turbine, lopatice itd.), Iz zlitin in jekel, ki jih je težko obdelati.
Električni impulzni načini se izvajajo z napravami (glej sliko), v katerih unipolarni impulzi iz električnega stroja 3 oz. elektronski generator… Pojav E.D.S.indukcija v magnetiziranem telesu, ki se giblje pod določenim kotom glede na smer magnetne osi, omogoča pridobitev toka večje velikosti.
Obdelava kovin s sevanjem
Vrste radiacijske obdelave v strojništvu so obdelava z elektronskim žarkom ali svetlobni žarek.
Obdelava kovin z elektronskim žarkom temelji na toplotnem učinku toka gibajočih se elektronov na obdelovan material, ki se na mestu obdelave tali in izhlapeva. Tako intenzivno segrevanje je posledica dejstva, da se kinetična energija gibajočih se elektronov, ko zadenejo površino obdelovanca, skoraj v celoti pretvori v toplotno energijo, ki skoncentrirana na majhnem območju (ne več kot 10 mikronov) povzroči da se segreje do 6000˚C.
Med dimenzijsko obdelavo, kot je znano, obstaja lokalni učinek na obdelani material, ki ga med obdelavo z elektronskim žarkom zagotavlja impulzni način pretoka elektronov s trajanjem impulza 10-4 ... 10-6 s in frekvenco f = 50 … 5000 Hz.
Visoka koncentracija energije med obdelavo z elektronskim žarkom v kombinaciji z impulznim delovanjem zagotavlja pogoje obdelave, kjer se površina obdelovanca, ki se nahaja na razdalji 1 mikrona od roba elektronskega žarka, segreje na 300˚C. To omogoča uporabo obdelave z elektronskim žarkom za rezanje delov, izdelavo mrežastih folij, rezanje utorov in strojno obdelavo lukenj s premerom 1–10 mikronov v delih iz materialov, ki jih je težko obdelovati.
Kot oprema za obdelavo z elektronskim žarkom se uporabljajo posebne vakuumske naprave, tako imenovane elektronske puške (glej sliko).Ustvarjajo, pospešujejo in fokusirajo elektronski žarek. Elektronski top je sestavljen iz vakuumske komore 4 (z vakuumom 133 × 10-4), v kateri je nameščena volframova katoda 2, ki jo napaja visokonapetostni vir 1, ki zagotavlja emisijo prostih elektronov, ki jih pospešuje električno polje, ustvarjeno med katodo 2 in anodno membrano 3.
Elektronski žarek gre nato skozi sistem magnetnih leč 9, 6, električno poravnalno napravo 5 in se usmeri na površino obdelovanca 7, nameščenega na koordinatni mizi 8. Impulzni način delovanja elektronskega topa zagotavlja sistem, sestavljen iz generatorja impulzov 10 in transformatorja 11.
Metoda obdelave svetlobnega žarka temelji na uporabi toplotnih učinkov oddanega svetlobnega žarka z visoko energijo optični kvantni generator (laser) na površini obdelovanca.
Obdelava dimenzij s pomočjo laserjev je sestavljena iz oblikovanja lukenj s premerom 0,5 ... 10 mikronov v materialih, ki jih je težko obdelati, izdelave mrež, rezanja listov iz kompleksnih profilnih delov itd.