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蘇州中航長(zhǎng)風(fēng)數(shù)控科技有限公司
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線切割加工之表面整合度（干凈）概念簡(jiǎn)析
電火花線切割后的工件表面質(zhì)量，不僅要用表面粗糙度來(lái)衡量，而且還要考慮變質(zhì)層等缺陷，故提出表面整合（SI=Surface Integrity，又譯為“表面完整性”）概念。本文系夏米爾公司介紹其線切割機(jī)床上通過(guò)配置SI（或CC）脈沖電源來(lái)實(shí)現(xiàn)表面整合線切割的情況。
一、此新特色到底借助何物來(lái)實(shí)現(xiàn)？
這是借助一個(gè)新的電源電子線路板來(lái)實(shí)現(xiàn)的，將它裝配到1996年5月以后出產(chǎn)之ROBOFIL1020系列之機(jī)床上，此機(jī)床之命名從此由ROBOFIL1020更改為ROBOFIL1020SI系列。
此一反電解（AE）電源箱之目的乃針對(duì)放電加工過(guò)程中材質(zhì)所產(chǎn)生的變化以達(dá)到表面整合（SI=Surface Integrity）之作用而設(shè)的。
二、何謂表面整合（或干凈切割——CC=Clean Cut）？
在放電加工過(guò)程當(dāng)中有很多的物理現(xiàn)象造成對(duì)材質(zhì)表層產(chǎn)生破壞或改變，甚至摧毀，粗加工受影響層可深達(dá)表層以下30μm。
此受影響層內(nèi)可發(fā)現(xiàn)下列幾項(xiàng)主要不良惡果：
micro-cracking龜裂
cobalt depletion鈷中空化
redeposit of wire metal線材質(zhì)成份再沉積層
recast of melted cobalt鈷融化再鑄層
water corrosion水侵蝕
未整合過(guò)的不良表面之惡果
1. 由于受影響層內(nèi)之不良機(jī)械特性將導(dǎo)致工件材質(zhì)變質(zhì)或縮短了模（刀）具壽命。
2. 硬質(zhì)合金沖頭及模具若無(wú)表面整合作用將導(dǎo)致表面易碎裂以及影響到抗磨系數(shù)而使得磨耗變大，模（刀）具壽命變短。
一、此新特色到底借助何物來(lái)實(shí)現(xiàn)？
這是借助一個(gè)新的電源電子線路板來(lái)實(shí)現(xiàn)的，將它裝配到1996年5月以后出產(chǎn)之ROBOFIL1020系列之機(jī)床上，此機(jī)床之命名從此由ROBOFIL1020更改為ROBOFIL1020SI系列。
此一反電解（AE）電源箱之目的乃針對(duì)放電加工過(guò)程中材質(zhì)所產(chǎn)生的變化以達(dá)到表面整合（SI=Surface Integrity）之作用而設(shè)的。
二、何謂表面整合（或干凈切割——CC=Clean Cut）？
在放電加工過(guò)程當(dāng)中有很多的物理現(xiàn)象造成對(duì)材質(zhì)表層產(chǎn)生破壞或改變，甚至摧毀，粗加工受影響層可深達(dá)表層以下30μm。
此受影響層內(nèi)可發(fā)現(xiàn)下列幾項(xiàng)主要不良惡果：
micro-cracking龜裂
cobalt depletion鈷中空化
redeposit of wire metal線材質(zhì)成份再沉積層
recast of melted cobalt鈷融化再鑄層
water corrosion水侵蝕
未整合過(guò)的不良表面之惡果
1. 由于受影響層內(nèi)之不良機(jī)械特性將導(dǎo)致工件材質(zhì)變質(zhì)或縮短了模（刀）具壽命。
2. 硬質(zhì)合金沖頭及模具若無(wú)表面整合作用將導(dǎo)致表面易碎裂以及影響到抗磨系數(shù)而使得磨耗變大，模（刀）具壽命變短。
圖1硬質(zhì)合金：含6%鈷元素的碳化鎢
三、何種物理現(xiàn)象會(huì)對(duì)表面整合有不良作用？
夏米爾科技公司曾向各地接洽此事，定義并分析出放電加工過(guò)程中對(duì)材質(zhì)表面整合產(chǎn)生不良作用的種種因素。
結(jié)果如下：
•過(guò)熱損害--在放電過(guò)程中對(duì)材料內(nèi)部溫度劇升之熱效應(yīng)，此將導(dǎo)致局部性應(yīng)力及裂縫產(chǎn)生
•侵蝕效應(yīng)--從化學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，水對(duì)任何金屬都是一種具侵蝕作用之溶劑
•具有電解反應(yīng)過(guò)程--當(dāng)電流通過(guò)介電液時(shí)會(huì)引起一些化學(xué)反應(yīng)，因而對(duì)材質(zhì)產(chǎn)生不良作用材質(zhì)特性--各種不同材質(zhì)對(duì)于熱、水及電解等交匯作用有不同程度之反應(yīng)，尤其是成份混雜之合金材料受的不良影響將更大。
以上每一種不良物理的、化學(xué)的現(xiàn)象都重要并且是一起作用，互有關(guān)聯(lián)。如果只是去尋求降低單一不良現(xiàn)象到極限（例如：電解過(guò)程效應(yīng)）都將不是可靠的解決方法。
夏米爾科技公司發(fā)展了此一新的SI電源電路，對(duì)這一性頭痛問(wèn)題提供解決方法。
對(duì)于材質(zhì)特性的研發(fā)，夏米爾科技公司與瑞士硬質(zhì)合金制造商SLRAM共同合作開發(fā)新的技術(shù)。
有些機(jī)床制造商提供的AE（反電解）電源箱，僅是部分地解決了一個(gè)現(xiàn)象（電極-化學(xué)反應(yīng)）之問(wèn)題，夏米爾科技公司的SI電源箱提供了完整的解決方法。此一電源箱同時(shí)取得了反電解及表面整合之效果并且提供廣泛的加工技術(shù)條件表。
硬質(zhì)合金加工：受影響層實(shí)為各種不同物理及化學(xué)現(xiàn)象結(jié)合所導(dǎo)致的結(jié)果。
四、SI電源電路有哪些電的特性？
放電能量
放電火花含有大量能量傳遞大量熱能進(jìn)入材質(zhì)內(nèi)部，會(huì)在金屬去除點(diǎn)周圍產(chǎn)生大量的融溶金屬分子，因此在不間斷的熱與冷卻水交互作用下材料內(nèi)應(yīng)力就產(chǎn)生了。
材質(zhì)龜裂如何造成的
侵蝕率--原來(lái)的材料去除量與受影響層厚度之比例因此改善許多，亦即可以使用較少的加工程序獲得相同結(jié)果。 反之，鈷元素（在碳化鎢內(nèi)扮演黏結(jié)聚合劑之作用）受電極-化學(xué)作用攻擊將空洞化，則碳化鎢其它元素結(jié)晶顆粒將不再實(shí)質(zhì)的堅(jiān)固黏結(jié)聚合在一起。
五、SI（CC）電源電路之效能以及有那些主要特性？
所有有關(guān)于SI特性效果之電子線路板全部經(jīng)測(cè)試并視同機(jī)床之標(biāo)準(zhǔn)配置安裝起來(lái)。
SI（CC）電源箱可使用一個(gè)新的加工技術(shù)條件表，SI（CC）功莫過(guò)于對(duì)硬質(zhì)合金材料的加工。 對(duì)于所有硬質(zhì)合金之加工從厚度0~100mm，SI之效果都可達(dá)到至少Ra0.25μm之表面粗糙度，此為標(biāo)準(zhǔn)配置。
六、SI（CC）有何好處？
?表面整合效果
將放電火花加工過(guò)程中各種對(duì)材質(zhì)表層產(chǎn)生不良作用降低到zui低限度。
?改善表面粗糙度
具有從0~100mm厚之加工技術(shù)條件。
?加工速度加快
要獲得相同之表面粗糙度將得以用減少加工次數(shù)的方式達(dá)到，使速度提升并使其表面亦獲得整合之效果。
蘇州中航長(zhǎng)風(fēng)數(shù)控科技有限公司主營(yíng)產(chǎn)品有：線切割機(jī)床，電火花成型機(jī)，快走絲線切割，中走絲線切割，電火花線切割，電火花穿孔機(jī)，取斷絲錐機(jī)。
