高速電火花線切割存在的主要問題及分析

高速電火花線切割技術存在的問題首先是切割效率偏低，其次切割表面存在黑白交叉條紋也影響加工表面宏觀質量的一個重要問題。

電火花線切割穩定加工的前提是首先必須保證在切割過程中不頻繁斷絲。斷絲的幾率是隨放電能量和切割厚度的增加而加大，即與電極絲在放電通道內所受到離子轟擊、冷卻狀態及停留時間密切相關。切割的效率和表面粗糙度也與極間冷卻與消電離并恢復絕緣狀態有關。目前普遍使用含有機械油5%左右的乳化液作為工作的介質，切割完畢后出現兩個現象：一、是工件是粘附在基體上的，一般需要用力甚至敲擊才可以使其與基體脫離；二、是工件表面覆蓋著膠粘的甚至是粉末狀的蝕除產物，需要煤油才能刷洗干凈。這主要是放電通道內10000贑以上的高溫，是乳化液分解生成膠體狀或顆粒狀的物質所致。這些物質粘附在切縫內，并主要在切縫的出口堆積，嚴重影響電蝕產物的排出，并阻擋了新鮮工作液介質進入切縫。由于兩級間不能維持不斷更新工作介質，從而直接影響正常放電的延續，甚至是在混有大量膠體物質的間隙內進行放電并產生電弧放電，從而使工件和電極絲表面得不到及時冷卻，絕緣狀態不正常，造成正常放電比例降低，切割速度降低，工件表面燒傷，換向條紋嚴重等一系列問題，同時損失電極絲的耐用度，嚴重時引起燒絲。因此乳化液對于極間通道冷卻、消電離均有較大影響，粘稠狀的產物會對電極絲起到“保溫”的作用，工件越厚，運絲越慢，電極絲的加工區域停留時間越長，斷絲的幾率自然就會增加，而乳化液在極間放電時將分解成膠體或顆粒狀物質是一種必然的現象，所以使用乳化液必然會大大限制切割工藝指標的提高，極間冷卻狀態惡化其中最直接的結果是導致高速走絲機必須以十分保守的放電能量換取不斷絲的加工狀況。目前使用乳化液為工作介質時一般平均切割電流都在3A以內，在這種放電能量條件下是不可能獲得較高切割效率的。

　因此在使用乳化液作為工作介質的前提下，以往對高頻脈沖電源的改進及運絲系統的完善等措施對切割效率的提高均收效甚微，這就是目前高速走絲線切割的切割效率長期徘徊在很低水平的根本原因。

此外由于使用乳化液會導致蝕除產物在切縫出口部位堆積，在存在大量蝕除產物且冷卻不充分的條件下產生的放電，將導致炭黑物質反粘在工件表面并可能引起工件表面燒傷，產生黑白交叉條紋，因此切割表面的黑白交叉條紋一般出現在運絲的出口處，顏色是由工件內部向外逐漸變深，且由于重力的作用，在上下噴液基本對稱時，電極絲自下向上運絲時由于蝕除產物的排出能力比電極絲由上向下運絲時弱，工件上部的條紋會比下部的條紋顏色深且長。乳化液的洗滌能力越差，切割表面的條紋就會越明顯；因此高速走絲線切割切割時產生黑白交叉條紋的根本原因仍是工作介質的洗滌性能的問題。目前人們只能通過增大乳化液的濃度、添加一些洗滌性物質和增大脈間來改善切縫內的冷卻和洗滌狀態，減弱條紋的顏色。

(源自：中華機械網)