СПОСОБ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ТОКОПРОВОДЯЩЕГО МАТЕРИАЛА
METHOD FOR ELECTRIC SPARK HARDENING OF ARTICLE SURFACE MADE OF CURRENT-CONDUCTING MATERIAL

Изобретение относится к обработке материалов, в частности к способам электроискрового упрочнения поверхностей деталей из токопроводящих материалов.
Известен способ обработки поверхностей стальных деталей (патент на изобретение №2279337 RU МПК В23Н 9/00, опубл. 10.07.2006), включающий образование покрытий с чередованием слоев, получаемых электроискровым и не электроискровым способами, при котором первый слой наносят способом электроискрового легирования с определенным подбором материалов детали, а второй слой наносят электродом, материал которого с предыдущим легированным слоем покрытия образует неограниченные твердые растворы заданного состава, после чего поверхность упрочняют методом электроискрового легирования электродом с образованием дополнительного покрытия.
Известен также способ электроискрового упрочнения металлических поверхностей (патент на изобретение №2355522 RU, МПК В23Н 5/00, опубл. 20.05.2009), включающий предварительную обработку поверхности и ее электроискровое упрочнение, при этом каждую поверхность упрочняемого слоя после достижения его максимальной толщины подвергают активации полированием для последующего электроискрового упрочнения. Способ позволяет увеличить толщину упрочняемого слоя в 3-4 раза.
Прототипом изобретения служит способ электроискровой обработки металлов (патент на изобретение №2414999 RU, МПК В23Н 1/00, В23Н 9/06, опубл. 27.03.2011), включающий перемещение электрода, находящегося под потенциалом относительно обрабатываемого изделия и периодически входящего с ним в электрический контакт, при этом электрод приводят во вращение вокруг собственной оси и перемещают относительно обрабатываемого изделия, прижимая наконечник электрода под углом к поверхности изделия.
К недостаткам вышеприведенных способов следует отнести малую толщину наращивания (до 0,1 мм) и низкую производительность.
Предлагаемое изобретение обеспечивает новый технический эффект - за счет дополнительного постоянного потенциала электростатического поля повышается полярный перенос металла электрода на обрабатываемую поверхность изделия.
Технический результат достигается тем, что в способе электроискрового упрочнения поверхности изделия из токопроводящего материала, включающем подачу на электрод и изделие импульсного тока, при этом электрод приводят во вращение вокруг собственной оси, прижимают наконечник электрода под углом к поверхности изделия и перемещают его относительно обрабатываемого изделия, между изделием и электродом дополнительно создают постоянную разность потенциалов, причем в качестве анода используют электрод, а в качестве катода - обрабатываемое изделие.
Приведена схема устройства для осуществления способа.
Предложенный способ заключается в том, что при осуществлении электроискрового упрочнения поверхности изделия, например, посредством вращателя 1, в котором установлен электрод 2, обрабатываемое изделие 3, на которые посредством блока питания 4 подают импульсный ток, источником постоянного тока 5 дополнительно создают постоянную разность потенциалов прямой полярности, при этом в цепь подачи импульсного тока установлен диод 6.
Способ электроискрового упрочнения поверхности изделия из токопроводящего материала осуществляется следующим образом. На электрод 2 и изделие 3 от блока питания 4 подают импульсный ток. Приводя электрод 2 во вращение от вращателя 1 прижимают наконечник электрода 2 под углом к поверхности изделия 3 и перемещают его относительно обрабатываемого изделия 3. После пробоя межэлектродного промежутка за счет запасенной энергии в конденсаторе блока питания 4 на поверхности электрода 2 возникают очаги плавления и испарения, вызывающие электрическую эрозию электрода 2. Также, между изделием 3 и электродом 2 дополнительно создают постоянную разность потенциалов от источника постоянного тока 5. В качестве анода используют электрод 2, а в качестве катода - обрабатываемое изделие 3. Вследствие полярного эффекта происходит перенос эродируемого материала анода (электрода 2) на катод (изделие 3), а также формирование упрочненной поверхности. Постоянный ток за счет длительного воздействия способствует повышенному оплавлению металла электрода 2 на обрабатываемое изделие 3.
Для того, чтобы постоянная разность потенциалов не подавалась на блок питания 4, в цепь между вращателем 1 и блоком питания 4 установлен диод 6. В качестве блока питания можно использовать электроискровые установки марок БИГ-3, БИГ-4, БИГ-5, SZ-8100, UR-121.
Преимуществом данного способа в отличие от электродуговой сварочной технологии является повышение полярного переноса металла электрода на обрабатываемую поверхность изделия за счет дополнительно создаваемой постоянной разности потенциалов.