Электрогидроимпульсная обработка. Особенности процесса, область применения, технологические возможности

Электрогидроимпульсная обработка является процессом, в котором используются высокие скорости пластического деформирования. Источником энергии является энергия высоковольтного разряда в жидкости.

Энергия для высоковольтного разряда накапливается батареей конденсатора. На практике применяют установки с энергией 10-30 кДж, при этом используется высокое напряжение 10-50 кВ.

Энергия, накопленная батареей конденсатора, может выделяться в закрытом или открытом объеме. КПД составляет 10-30 %. Процесс высоковольтного разряда является непосредственным преобразованием электрической энергии в механическую работу, т.к. в момент разряда между электродами канал разряда представляет собой низкотемпературную плазму, вокруг которой образуется парогазовая полость, стремительно расширяющаяся и создающая в жидкости (водопроводная вода) импульсно высокие давления, величина которых может быть до 10000 атм. Длительность импульса t»(200…400)×10^-6 с. Такое же время необходимо для деформации заготовки, т.е. мы имеем процесс высокоскоростного деформирования.

Процесс электрогидроимпульсной обработки экономически выгодно использовать в м/серийном и опытном производстве, т.к. наличие одного жесткого формообразующего элемента позволяет значительно упростить оснастку, сроки ее изготовления сокращаются от трех месяцев до нескольких дней или минут. Соответственно снижается и стоимость. Недостатком является наличие жидкости, в которой происходит разряд. Частично для устранения данного недостатка выходная часть камеры закрывается резиновой или полиуретановой диафрагмой, что позволяет упростить процесс, но при этом сниж. КПД.

Для пластического деформирования тонколистовых материалов удобнее применять высокоэнергетические установки, в которых силовым элементом является не жидкость, а магнитное поле, т.е. использовать процесс магнитной импульсной обработки. Установка имеет одинаковую схему с электрогидроимпульсной, но т.к. потребная энергия значительно меньше, то рабочее напряжение для зарядки конденсаторов используется до10 кВ.

Чтобы обеспечить более жесткий разряд, используют специальные малоиндуктивные высоковольтные конденсаторы. Энергия батареи конденсаторов выделяется в индукторе. Для деформирования плоских заготовок используется плоский индуктор. Для изготовления трубчатых деталей используются трубчатые индукторы. При прохождении электрического тока через индуктор в нем наводится переменное магнитное поле, которое образует в заготовке вихревые токи Фуко, имеющие свое магнитное поле. Взаимодействие двух магнитных полей приводит к совершению механической работы взаимного отталкивания или притяжения. Использование силового магнитного поля позволяет значительно упростить технологический процесс и легко его автоматизировать.