一种新型电火花工作液的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及特种加工领域，具体为一种新型电火花工作液的制备方法。
【背景技术】
[0002] 电火花加工常用的工作液有油类工作液和水基工作液。
[0003] 油类工作液主要包括煤油、专用矿物油以及合成油，其中煤油在电火花成型加工 中应用较多。由于煤油介电系数高，所以脉冲放电点较小，加工表面质量较高。但煤油易 挥发，闪点低，容易发生火灾事故，安全性较差。煤油因品种不同含有烷烃28-48%，芳烃 20-50 %或8 % -15 %，不饱和烃1-6 %，环烃17-44 %。此外，还有少量的杂质，如硫化物（硫 醇）、胶质等，其中硫含量0. 04% -0. 10%。烃化物与硫化物在脉冲放电的瞬时高温作用下 分解产生有害气体，对环境有污染，还会损害操作人员的健康。
[0004] 水基工作液主要有乳化液和去离子水等。乳化液主要作为电火花线切割的加工 液，而目前新型线切割机床与电火花成型加工机床主要采用去离子水作为工作液。去离子 水具有不能燃烧、绿色无污染、成本低廉等优点，成为当前电火花加工的首选工作液。煤油 中含碳元素，加工过程中碳在工具电极表面集聚，形成积炭保护，而去离子水元素组成为氢 元素和氧元素，不能形成积炭保护，所以去离子水作为工作液时工具电极损耗较大。去离子 水在加工间隙高电场作用下，电解产生氢气与氧气，会引起工件表面锈蚀。
[0005] 混粉加工技术也是电火花加工的研宄热点之一。通过在工作液中混入一定比例的 金属粉末或其他材料粉末，可以提高加工效率和加工表面质量。选用特殊材料粉末在一定 放电参数下进行加工时，可以得到具有特殊物理和化学性能的表面强化层。例如，在工作液 中混入硅粉末，可以在加工表面获得具有高耐腐蚀性和高硬度的表面强化层。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种新型电火花工作液的制备方法。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0008] 一种新型电火花工作液的制备方法，包括以下步骤：
[0009] (1)按体积比V粉末/V煤油=(0?0? 9)将粉末加入煤油中，并搅拌使其均匀分布；
[0010] (2)将上述制得的混有粉末的煤油加入到适量的去离子水中，并搅拌得到乳化液， 该乳化液即本发明所需的新型电火花加工液。
[0011] 1、若粉末与煤油的体积比符合以下公式：
[0012]
【主权项】
1. 一种新型电火花工作液的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 按体积比/Vsa = (0?0. 9)将粉末加入煤油中，并搅拌使其均匀分布； (2) 将上述制得的混有粉末的煤油加入到适量的去离子水中，并搅拌得到乳化液，该乳 化液即本发明所需的新型电火花加工液。
2. 根据权利要求1所述的新型电火花工作液的制备方法，其特征在于， (1) 若粉末与煤油的体积比符合以下公式：
则煤油与粉末组成的悬浊液平均密度与去离子水密度相同，可以在去离子水中稳定均 匀稳定悬浮；在水的张力作用下，悬浮的煤油中的粉末颗粒不能突破煤油与去离子水水的 界面层进入去离子水中，煤油液滴不会合并，整体稳定性很高； (2) 若粉末与煤油的体积比符合以下公式：
则煤油与粉末组成的悬浊液平均密度小于去离子水，煤油颗粒在去离子水中上浮，在 加工过程中容易在工具电极表面汇聚，形成积炭保护，减少工具电极损耗； (3) 若粉末与煤油的体积比符合以下公式：
则煤油与粉末组成的悬浊液平均密度大于去离子水，煤油颗粒在去离子水中下沉，在 加工过程中容易在工件表面汇聚，通过合适的放电参数，可进行混粉加工或工件表面的强 化处理； 上述式中：P 为去离子水密度；P为煤油密度；为添加煤油的体积；P 为粉末材料的密度为粉末材料的体积。
3. 根据权利要求1或2所述的新型电火花工作液的制备方法，其特征在于，所述的粉末 为碳化硅、碳化钨、氮化钛、硅粉、铝粉等其中的一种。
4. 根据权利要求1或2所述的新型电火花工作液的制备方法，其特征在于，所述的工作 液可存在权利要求2所述的三种体积比中的任意一种、任意两种或全部三种情况，以实现 不同的加工目的。
【专利摘要】本发明属于特种加工领域，涉及一种新型电火花工作液的制备方法，具体步骤如下：按体积比V粉末/V煤油=（0~0.9）将粉末加入煤油中，并搅拌使其均匀分布；将得到的混有粉末的煤油加入到适量的去离子水中，并搅拌得到乳化液，即得本发明所需的新型电火花加工液。本发明所涉及的新型电火花工作液基于密度均衡原理，在去离子水的张力作用下煤油悬浮均匀、不易沉淀和聚并，具有不能燃烧、污染低、成本低、使用安全、工具电极损耗小、加工效率高、加工表面质量好等优点，且可以通过调节配比，可控制煤油的悬浮位置，形成工具电极积炭保护减少电极损耗，同时可用于混粉加工或工件表面进行强化处理。
【IPC分类】B23H1-08
【公开号】CN104551274
【申请号】CN201510030576
【发明人】常伟杰, 陈远龙, 陈振, 王淼, 裴迪, 常丹丹
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月21日