线切割“花丝”现象分析与解决

金属狂人

一段时间的切割后，钼丝会出现一段一段的黑斑，黑斑通常有几到十几毫米长，黑斑的间隔通常有几到几十厘米。黑斑是经过了一段时间的连续电弧放电，烧伤并碳化。变细变脆和碳化后就很容易断。黑斑在丝筒上形成一个个黑点，有时还按一定规率排列形成花纹，故称为“花丝”。 “花丝”现象的成因 1 n o5 }$ s7 u, R 因不能有效消电离造成连续电弧放电，电弧的电阻热析出大量碳结成炭精粒，钼丝自己也被碳化。工件较厚（放电间隙长）、水的介电系数低（恢复绝缘能力差）、脉冲源带有一个延迟灭弧的直流分量（大于10mA）这三者之一是“花丝”现象的基本条件。放电间隙内带进（或工件内固有）一个影响火花放电的“杂质”是“花丝”现象的诱因。 “花丝”与火花放电加工的拉弧烧伤是同一道理，间隙内的拉弧烧伤一旦形成，工件和电极同时会被烧出蚀坑并结成炭精粒，炭精粒不清除干净就无法继续加工。细小的炭精粒粘到那里，那里就要拉弧烧伤，面积越来越大，决无自行消除的可能性。如果工件和电极发生位移，各自与对面都会导致新的拉弧烧伤，一处变两处。唯一办法是人下手清理，而线切就无能为力了。 ' k" \3 s) ^0 } “花丝”的发生和发展 0 X0 v! u+ |6 P, ~) T 在放电间隙长、蚀除物排出困难、恢复绝缘能力差、火花爆炸无力时，“杂质”很容易产生，电阻热迅速变拉弧烧伤，炭精粒也相拌而成，这个拉弧点随丝运动，其间每个脉冲能量都通过这个拉弧点释放，直到这个拉弧点走出工件，绝缘才有可能恢复，才有可能产生新的火花放电。钼丝这个点的烧伤炭化（即黑斑）就形成了。如果间隙内刚才诱发拉弧烧伤的那个点仍顽强存在，极容易与现在接触的钼丝点重复电弧放电，第二个烧伤炭化（即黑斑）点就又形成了。所以那个点与工件出口的距离往往等于两黑斑间的距离。自第一个烧伤炭化以后，丝上留了一个炭化点，工件间隙留了一串炭化点，极细的炭精粒播散到水里随时会进入间隙，它们都成了“花丝”的诱发因素。成了“交叉感染”，到这时，丝、水、工件换了哪个都不管用，以至统统换了都无济于事。一段时间过后，“交叉感染”的那些诱发因素没了，同等条件，甚至还是那块料，又能切了。 3 J# P. Q) W% @ “花丝”的表象和观察 # u5 c, e1 r ^9 J1 r3 \4 v5 H6 s 因电弧放电、短路、开路和碳精粒生成，脉冲源电流表会大幅摆动。放电火花会相间出现发红、发黄、发白。初形成的黑斑因热烧和碳化而变粗些，从间隙通过并烧蚀几次后又变细。一段时间加热和张力作用当然也使黑斑处变细。变脆是因为烧红又冷却，严重炭化造成的。因“花丝”在丝筒上形成的花斑很容易规律排列，所以很多人试图发现规律，结果与丝筒周长、导轮周长、导电块与谁的距离都不对。如果有规律，就是烧伤发生点到工件出口的距离。 - F, Z# m6 B' K; W) {& |4 T) R “花丝”的解决和分析 . q: Y" A0 Z5 ?3 U+ E+ V' K “花丝”现象一旦发生，要从成因的三个要素入手。首先要确认脉冲发生器的质量，只要没有那个阻止灭弧的直流分量，通常不会导致花丝断丝。其次要注意水，污、稀、有效成分少肯定不行；内含一定量的盐、碱等有碍介电绝缘的成分更不行。再次要注意料，薄怎么都好，即便出现拉弧烧伤的诱因，水的交换快，蚀除物和杂质排除容易，瞬间“闯”过去了。厚了，拉弧烧伤的诱因则很容易产生而极不容易排出。特别带氧化黑皮、锻轧夹层、原料未经锻造调质就淬了火的，造成“花丝”的几率是很高的。“花丝”后的料、丝、水只要保留其一，再次“花丝”的可能性仍很大。 / P; y% t. p; O0 ] % _: U- p1 z& i& H2 n8 }/ h 如果无可奈何，只能还切这块料，那就彻底换丝、换水、擦机床；料的夹层、淬火已没办法，起码把表层氧化黑皮祛除干净；避开已切过的那个缝。用大脉间、大脉宽、小电流、高电压开始，待加工稳定仅是慢时，可逐渐加大电流，但仍以2.5A为限。 “花丝”的最初会有一个主要因素，但因“交叉感染”，导致改变谁都不管用。急于换一样，试一次，再换一样，再试一次，都不灵了，败坏了心情，浪费了东西，没解决问题。解决“花丝”的关键到是“冷静分析，找准产生第一处黑斑的原因，尽可能好的改变三个基本条件，尽可能好的避开诱因，不怕费事，不贪快，从头开始”。 ; L# m4 G/ K s& M3 ?& {9 s* j “花丝”现象很多时侯并不是机床原因。确定脉冲源无毛病，间隙跟踪无异常后，应转按三个基本条件、一个诱因去找。一味去调床子，无助问题解决，还会误导用户，失去思路，不知原由。 如上解释，希望能帮助“花丝”问题的解决。