EDM加工原理介绍
金属表面处理的电火花加工技术
金属表面处理的电火花加工技术1. 前言电火花加工技术（Electrical Discharge Machining, EDM）是一种利用连续或断续的电火花放电来去除金属的非接触式加工方法。
该技术在金属表面处理领域具有广泛的应用，特别是在硬质合金、高速钢、淬硬钢等难加工材料的加工上表现出了显著的优势。
本文将从电火花加工的原理、工艺特点、应用领域等方面进行详细探讨。
2. 电火花加工原理电火花加工技术的基本原理是利用高压电源在工件和工具之间产生连续或断续的电火花放电，放电时产生的高温熔化金属和气体，在气压作用下迅速从放电通道中排出，从而达到去除金属的目的。
放电过程中，工件表面和工具表面都会形成一层熔融层，随着后续的冷却和固化，这层熔融层会形成一种特殊的微观结构，对工件的性能产生重要影响。
3. 电火花加工的工艺特点电火花加工具有以下几个显著的工艺特点：（1）非接触式加工：由于加工过程中不直接接触，因此适用于硬质合金、高速钢、淬硬钢等难加工材料的加工。
（2）加工精度高：电火花加工可以达到非常高的加工精度，加工表面质量好，适用于复杂形状的加工。
（3）加工效率：电火花加工的加工效率相对较低，但随着技术的不断发展和设备的更新，加工效率有所提高。
（4）加工变形小：由于是非接触式加工，加工过程中工件的变形较小。
（5）适用范围广：电火花加工适用于各种金属和非金属材料的加工，特别是在难加工材料的加工上具有显著优势。
4. 电火花加工的应用领域电火花加工技术在金属表面处理领域有广泛的应用，主要应用领域包括：（1）模具制造：电火花加工技术在模具制造领域有广泛应用，如冲压模、压铸模、塑料模等。
（2）航空航天：电火花加工技术在航空航天领域中，用于加工难加工材料，如钛合金、镍基高温合金等。
（3）汽车制造：电火花加工技术在汽车制造领域中，用于加工发动机部件、变速箱齿轮等。
（4）微细加工：电火花加工技术在微细加工领域有重要应用，如微细模具制造、微细零件加工等。
半导体edm-概述说明以及解释
半导体edm-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述半导体EDM（Electric Discharge Machining）是一种常见的非传统加工方法，它利用电火花放电的原理，在半导体材料上进行精细的加工和雕刻。
这种加工方法拥有高精度、高效率和无接触的特点，因此在半导体工业中得到了广泛应用。
在半导体行业中，半导体材料的加工制造对产品质量和性能起着关键作用。
传统机械加工方法在处理硬脆材料时往往会产生较大的热应力和机械应力，容易导致材料表面质量下降甚至破坏。
而半导体EDM则通过电火花放电的方式，使电极与工件之间产生高频高能量的电火花，通过放电的热效应和电化学效应来实现对材料的加工。
半导体EDM的加工原理是利用电极与工件之间的电荷转移来腐蚀工件表面，实现精细加工和雕刻。
电火花放电会在电极和工件之间产生高温高压的等离子体，并形成微小的放电通道。
这些放电通道在瞬间释放出的能量作用下，使工件表面部分物质熔化蒸发，从而实现对材料的加工。
这种放电过程同时伴随着气泡的生成和崩溃，产生冲击波和喷流，能够清除加工区域附近的熔渣和焊渣，保持加工精度。
半导体EDM不仅仅适用于硅材料，对于其他半导体材料如氮化硅、碳化硅、蓝宝石等也可以进行有效的加工。
它广泛应用于半导体器件的制造、微电子封装、激光头的加工、光学元件的制造等领域。
半导体EDM 因其高精度、高效率的特点，在半导体工业中发挥着至关重要的作用。
尤其是在微电子技术的快速发展背景下，半导体EDM的应用前景非常广阔。
本文将从半导体材料的基础知识和半导体EDM的原理与工艺两个方面进行介绍，通过对半导体EDM的原理解析和实际应用案例的分析，总结半导体EDM在半导体行业中的优势和应用。
同时，对半导体EDM的未来发展进行展望，探讨其在半导体工业中的潜力和挑战。
通过深入了解半导体EDM，我们能够更好地认识其在半导体行业中的重要性，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
1.2 文章结构文章结构:本文将分为引言、正文和结论三个部分来介绍半导体EDM。
电火花加工
电火花加工（英语：Electrical Discharge Machining，简称EDM），又称放电加工，是特种加工技术的一种，广泛应用在模具制造、机械加工行业。
电火花加工可以用来加工传统切削方法难以加工的超硬材料和复杂形状的工件，通常用于加工导电的材料，可以在诸如钛合金、工具钢、碳钢和硬质合金等难加工材料上加工复杂的型腔或者轮廓。
电火花加工原理是在导电的工具电极和工件之间施加上周期性快速变化的电压脉冲，通过浸没在绝缘介质中的工具电极与工件之间的脉冲性放电所产生的局部高温使工件表面金属熔化、气化，从而蚀除金属。
因此在加工过程中几乎不存在切削力。
应用这种加工方法的机床主要有：∙电火花成型加工机床：工具电极一般采用石墨或紫铜，工具和工件浸没在煤油基工作液中，通过放电把工具电极上的形状复制到工件上。
∙电火花线切割加工机床：采用去离子水（Deionized water）作为绝缘介质，采用黄铜丝或黄铜镀锌丝作为工具电极（中国大陆发明的往复走丝电火花加工线切割机床通常采用乳化液，采用钼丝作为工具电极）。
目录[隐藏]∙ 1 历史∙ 2 优点∙ 3 缺点∙ 4 线切割∙ 5 电火花加工分类∙ 6 电火花机分类∙7 电火花机放电微观过程[编辑]历史1943年，苏联学者拉扎连科夫妇（Dr. B.R. Lazarenko 及 Dr. N.I. Lazarenko ）发明电火花机，使用电阻、电容回路，即RC回路。
50年代，改进为电阻、电感、电容等回路，即既RLC回路。
60年代，改进为晶体管，可控硅脉冲电源。
70年代，改进为高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲、可调波形脉冲电源。
80年代，采用工业级CPU控制，能实现G码编辑等功能，极大的提升了使用性能。
日本牧野（Makino）公司在1980年发明第一台数字控制电火花加工机。
至1990年代，采用了多轴控制及刀库（ATC）技术。
近些年，无电阻技术、直线导轨技术、混粉技术等一批新工艺也成功运用在电火花机上。
edm加工原理
edm加工原理你知道 EDM 加工不？这玩意儿可神奇啦！EDM 呢，全称是电火花加工。
简单来说，就像是一场小小的“电花秀”。
想象一下，在一个工作台上，有一个要被加工的零件，还有一个电极。
它们俩就像是舞台上的主角。
这电极啊，可不是普通的东西，它可是带着电的“小能手”。
当电流通过的时候，会在电极和零件之间产生电火花。
这些电火花可厉害了，它们能把零件上不需要的部分一点点地给“烧掉”。
为啥能“烧掉”呢？这就得说说电火花的高温啦！那温度高得吓人，能瞬间把金属材料给熔化、气化。
就好像是一把超级厉害的“小火焰喷枪”，把多余的部分给清除掉。
而且哦，EDM 加工可精细了。
它能做出那些特别复杂、特别细小的形状。
比如说，一些很小很小的凹槽、很精细的花纹，它都能搞定。
这就像是一个超级细心的“小工匠”，一点点地雕琢出完美的作品。
你可能会想，那这电火花不会乱蹦跶，把不该加工的地方也给弄乱了吧？别担心！在 EDM 加工里，有一套很厉害的控制系统。
这个系统就像是一个聪明的“指挥官”，能精准地控制电火花产生的位置、时间和强度。
让电火花只在该工作的地方发挥作用，不乱来。
还有哦，EDM 加工对于那些硬度特别高的材料，也完全不在话下。
就算是那种硬得让人头疼的材料，电火花也能轻松应对。
这就好比是一个“大力士”，不管面对多硬的“骨头”，都能咬得动。
在整个加工过程中，工作液也起着很重要的作用。
它就像是给这场“电花秀”降降温、冲冲凉的“小助手”。
既能带走加工过程中产生的热量，又能把那些被熔化、气化的金属碎屑给冲走，保证加工的顺利进行。
怎么样，是不是觉得 EDM 加工很神奇？它就像是一个充满魔法的小世界，通过电火花的力量，把一个个零件变成我们想要的样子。
下次再看到那些精细又复杂的零件，你就知道，这背后可有 EDM 加工的一份大功劳呢！。
镜面火花机加工的工作原理
镜面火花机加工的工作原理镜面火花机加工工作原理：镜面电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称EDM。
进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。
通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。
在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。
今天一起跟鑫品小陆来看下镜面火花机加工工作原理，让您更加的了解到镜面火花机加工这一词语及动作，镜面火花机是一种利用电火花加工原理加工导电材料的特种加工机床。
可是这种全新的机床，需要开支出一笔很大的资金，小厂家就会找二手镜面火花机，毕竟价格能优惠很多，而且挑选好的话，质量、使用效率方面还是不赖的。
这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。
紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。
这样，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多的金属，具有一定的生产率。
在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，一边使工具电极不断地向工件进给，最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。
因此，只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式，就能加工出各种复杂的型面。
镜面电火花加工主要用于加工各种高硬度的材料（如硬质合金和淬火钢等）和复杂形状的模具、零件，加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具以及切割、开槽和去除折断在工件孔内的工具（如钻头和丝锥）等。
电火花EDM加工原理介绍
3.由于电子在电极两端流动，产生了极高的热能。
随着电流的上升增加，热量快速积聚，使部分火花油、工件和电极气化，形成放电通道，而产生电火 花。
4.随着电流流过电极 ，在电化学反应的作用下，产 生一个氢气泡。
随着不断的电流流过电极，热量不断上升，一个气泡试图向外膨胀，但由于离子受到强烈的电磁场作 用，不断冲向放电通道，这股冲力抑制了气泡的膨胀。此时，电流不断增加，电压继续下降。
此时新的火花（介质）油涌入型腔，冲走杂质，冷却工件和电极表面。在这时候，若没有足够的火花 油及油压把抛离出来的熔融金属冲走，重铸层变厚，蚀除量降低。但是大压力的冲油，又会把电极表面来 不及冷却的熔融层冲走，使电极损耗增大。熔点低的电极材料熔融层更厚，被冲走的会更多，所以当铜和 石墨做电极时，铜电极冲油过大会增加损耗就是这个原理，石墨的结构颗粒度比铜大及熔点比铜高，冲油 压力要比铜更大，排除杂物更好而不会增加损耗。
加工表面连成一片的蚀坑峰谷可用光洁度测量仪测定，通常用峰谷间算术平均值表示，单位是（μm Ra）。
第四节 工件材料
电火花加工时改变的不仅是工件表面，还有它的次表面。加工后的工件表面结构分为三层（图 1-3）。 电火花加工表面冲击层是由被抛出的熔融金属和少量电极微粒冲击而成。这一层很容易去除。 下一层是硬质层（氧化层）。电火花加工实质上改变了硬质层的冶金结构和特性。在介质油的作用下， 熔融金属迅速冷却，未被抛出去的熔融金属就凝固在型腔中形成了硬质层。这层硬而脆的氧化层会出现显 微裂纹。如果这一层太厚，或者通过抛光无法变薄或去除，那么这块工件可能在有些使用条件下过早损坏。 最后一层是受热层或退火层。它只是受热，并没有熔化。硬质层和受热层的厚度由工件材料的散热能 力和加工能量决定。不管如何，改变的金属层都会影响工件表面原来的属性。 数控电火花机床上的自动精加工电路能够有效减少硬质层的形成，但仍然无法消除退火层。
电火花加工的原理和应用范围
电火花加工的原理和应用范围原理电火花加工（Electrical Discharge Machining，简称EDM）是一种采用电脉冲的非接触式加工方法，通过在工件表面产生强烈的电火花放电来加工材料。
其原理如下：1.每个电火花发生时，电脉冲会在工件和电极之间产生高能量的放电，使工件表面的金属材料被熔化或蒸发。
2.这种放电过程产生的高能量热量能够使金属材料发生化学反应，并且被熔化的金属颗粒会被冲击力推开，从而实现对材料的加工和切削。
3.在放电过程中，电极和工件之间会切削摩擦，并在电极上形成坑槽。
通过控制放电时间、电流和电压等参数，可以实现对工件表面形状和尺寸的精确控制。
应用范围电火花加工技术具有以下特点，使其被广泛应用于各个工业领域：1.加工硬度高、脆性材料：电火花加工可以处理高硬度和脆性材料，例如硬质合金、陶瓷、石英等。
这些材料在传统机械加工中难以加工，而电火花加工可以通过放电破坏材料的结构来实现加工目的。
2.制造复杂形状和细小尺寸零件：电火花加工可以实现对工件表面的精确控制，因此适用于制造复杂形状和细小尺寸的零件。
例如模具、模塑部件和微细加工等领域。
3.加工高温材料：由于电火花加工过程中金属不直接接触，可以避免热影响区的产生。
因此，可以用于加工高温材料，例如高温合金和陶瓷复合材料。
4.效率高、成本低：相对于传统的机械加工方法，电火花加工可以提高加工效率和降低成本。
它不需要特殊刀具、适用于各种材料，并且可以同时加工多个工件，从而提高生产效率。
5.适用于特殊形状的孔洞加工：电火花加工可以实现对工件内部和特殊形状孔洞的加工，例如冲模、喷嘴和轴承等内部结构。
综上所述，电火花加工技术具有广泛的应用范围，并在诸多领域取得了成功应用。
在今后的发展中，随着科学技术的不断进步，电火花加工技术将进一步完善，为工业制造带来更多的便利和创新。
EDM加工原理介绍
2014-7-11
GF AgieCharmilles
5
2014-7-11
GF AgieCharmilles
3
电火花加工的物理原理
当电流被切断时，温度的突然下降引起 了气泡的爆炸，产生的动力可把熔化的 材料从放电坑中抛出。 被蚀除下来的材料然后在工作液中重新 凝结成微小球体，这要靠工作液排走。 在电极和工件上的蚀除量是不相等的， 这主要取决于极性，材料的热传导性、 熔点、放电的持续时间和强度。 在电极上产生的蚀除称为损耗，而在工 件上产生的蚀除称为材料去除量。
2014-7-11
GF AgieCharmilles
4
电火花加工的类型
电火花成形加工 用来制作注射模、特殊开头的模具以及 各种复杂形状的型腔。制作型腔时，要 采用与工件所需形状相反的电极。 电火花线切割 用来制作冲模和冲头，挤压模以及任何 其它复杂的贯通型面，加工型面时要利 用可同时进行X、Y和U、V移动的小直 径的电极丝。 电火花铣削 用来制作电气接插件的细小模具，进 行表面粗糙度要求均匀的大面积加工 以及任何不规则形状的加工。加工时 采用圆柱形电极，把材料一层层地去 除。 这种加工方法能采用便宜的电极来制 作复杂的模具形状。
电火花加工（EDM）的定义
加工方法的定义:
EDM的特征是采用在时间上相互分开（即一次只产生一个火花）的一系 列不稳定的放电来去除材料，因而这种现象是单个的和周期性的，放电要 利用20V以上的电源来产生，并总是发生在绝缘的工作液中。 EDM过程有时也称为电火花蚀除
夏米尔公司在1952年就从事于EDM的开发，并在1955年的米兰欧洲机床 展览会上首次展出了该公司的第一台电火花加工机。
2014-7-11
GF AgieCharmilles
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
加工方法的定义:
EDM的特征是采用在时间上相互分开（即一次只产生一个火花）的一系 列不稳定的放电来去除材料，因而这种现象是单个的和周期性的，放电要 利用20V以上的电源来产生，并总是发生在绝缘的工作液中。 EDM过程有时也称为电火花蚀除
夏பைடு நூலகம்尔公司在1952年就从事于EDM的开发，并在1955年的米兰欧洲机床 展览会上首次展出了该公司的第一台电火花加工机。
2017/10/6
GF AgieCharmilles
2
电火花加工的物理原理
在这一电场作用下，电子和自由的正离 子被加速达到很高的速度，并将很快形 成一个导电的电离信道。 在这一阶段，两电极之间能通过电流和 产生火花，引起了粒子间无数次的碰撞。 这时形成了等离子区，它很快就达到了 8000到12000℃的极高温，在碰撞数持 续增长作用下形成的高温可在两导体表 面瞬时局部熔化一定量的材料。 在此同时，由于电极和工作液的汽化而 形成了气泡，并且其压力不断上升到很 高的值。
2017/10/6
GF AgieCharmilles
3
电火花加工的物理原理
当电流被切断时，温度的突然下降引起 了气泡的爆炸，产生的动力可把熔化的 材料从放电坑中抛出。 被蚀除下来的材料然后在工作液中重新 凝结成微小球体，这要靠工作液排走。 在电极和工件上的蚀除量是不相等的， 这主要取决于极性，材料的热传导性、 熔点、放电的持续时间和强度。 在电极上产生的蚀除称为损耗，而在工 件上产生的蚀除称为材料去除量。
2017/10/6
GF AgieCharmilles
5
2017/10/6
GF AgieCharmilles
4
电火花加工的类型
电火花成形加工 用来制作注射模、特殊开头的模具以及 各种复杂形状的型腔。制作型腔时，要 采用与工件所需形状相反的电极。 电火花线切割 用来制作冲模和冲头，挤压模以及任何 其它复杂的贯通型面，加工型面时要利 用可同时进行X、Y和U、V移动的小直 径的电极丝。 电火花铣削 用来制作电气接插件的细小模具，进 行表面粗糙度要求均匀的大面积加工 以及任何不规则形状的加工。加工时 采用圆柱形电极，把材料一层层地去 除。 这种加工方法能采用便宜的电极来制 作复杂的模具形状。
2017/10/6
GF AgieCharmilles
1
电火花加工的物理原理
放电过程:
为了在两个电极之间产生放电，其上所 施加的电压必须高于GAP（电极和工件 之间的间隙）的击穿电压，这一击穿电 压取决于： - 电极和工件之间的距离。 - 工作液的绝缘性能。 -在间隙中的污染程度（蚀除微粒）
在电场最强的地方，将开始放电。 事实上这是整个过程的高峰期。