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微細(xì)電火花加工小加工間隙中氣泡產(chǎn)生的原因
（論文部分內(nèi)容摘抄）
關(guān)于火花侵蝕，眾所周知，盡管電極之間的距離很小，但等離子體通道基團(tuán)仍在移動(dòng)，其間距離小于20um。在研究表明，在連續(xù)加工過程中，可以區(qū)分跳躍和分裂成若干等離子體通道。這種不同的通道結(jié)構(gòu)導(dǎo)致不同的工作流體蒸發(fā)。因此，所產(chǎn)生的氣泡形態(tài)導(dǎo)致等離子體通道基底的不均勻上升。
為了模擬陽(yáng)極和陰極上的熱效應(yīng)區(qū)，將等離子體通道視為氣缸對(duì)稱熱源，在點(diǎn)火后徑向擴(kuò)張，不改變初始坐標(biāo)。這項(xiàng)工作的目的是找出氣泡對(duì)等離子體通道結(jié)構(gòu)的影響以及氣泡的大小和運(yùn)動(dòng)對(duì)脈沖參數(shù)的依賴性。
高速分幅相機(jī)：
德國(guó)Excelitas PCO 公司的HSFC-PRO 四分幅像增強(qiáng)器相機(jī)圖像，它允許的曝光持續(xù)時(shí)間為5納秒至100納秒，進(jìn)行相位分析的目的。此外，幾何分辨率為1.2um/像素。在圖中的圖像中，我們可以看到氣泡只比等離子體通道和等離子-氣體界面的光斑大不了多少。
這種高輻射是由選定的脈沖參數(shù)(電流脈沖幅值40A和脈沖)持續(xù)時(shí)間為50us)。1000ns、2000ns和3000 ns后的圖像表明，由于工作流體具有比普通介質(zhì)更高的導(dǎo)電性，氣泡的膨脹率非常高。通過25 ns的短曝光持續(xù)時(shí)間和高光斑強(qiáng)度，可以看出氣泡結(jié)構(gòu)良好。
去離子水源的影響：
關(guān)于微型電火花加工，必須注意的是，在工作間隙中產(chǎn)生的氣泡在擴(kuò)張階段可以退出。源的作用可以舉例說(shuō)明在去離子水中具有非常不同的脈沖能量的單次放電。
在點(diǎn)火階段的發(fā)射等離子體通道和等離子體氣體界面的支配。至于較小的脈沖能量，光斑位于間隙內(nèi)，而45A脈沖也顯示出明顯的間隙外效果。迄今為止，尚未認(rèn)識(shí)到非排放氣體的范圍。對(duì)于單一的放電可以接受，只有放電是負(fù)責(zé)氣化。
只有在10A脈沖下，燃燒相才顯示出已大于工作間隙的非發(fā)射氣相結(jié)構(gòu)。45A脈沖的大光斑是通道運(yùn)動(dòng)超過轉(zhuǎn)換相位的一個(gè)序列。在相應(yīng)的德國(guó)Excelitas PCO 公司的HSFC-PRO 四通道像增強(qiáng)器相機(jī)圖像中可以觀察到非常小的暗區(qū)(在發(fā)射等離子體和未受影響的工作流體之間的曝光持續(xù)時(shí)間小于25 ns。
在圖中，列出了具有相同脈沖條件的氣泡。第一種情況下(左圖)暫停時(shí)間被縮短。點(diǎn)火階段/燃燒階段 (圖37us)顯示了一個(gè)清晰的光斑在縫隙上的碳?xì)浠衔锏臐舛?。去離子水中電荷載體(H+，陰極還原)的比例較高，導(dǎo)致氣泡界面的輻射較強(qiáng)。在脈沖后階段，較高的去除分?jǐn)?shù)通過光發(fā)射表現(xiàn)出來(lái)，這是由于熔點(diǎn)和沸點(diǎn)降低所造成的。正十二烷中較大的氣泡較早坍塌，在下列圖像中可以識(shí)別出對(duì)受污染氣體體積的更強(qiáng)力作用。
碳?xì)浠衔镆宰銐蚋叩拿}沖能量分解，達(dá)到比去離子水更高的分解水平。關(guān)于微細(xì)電火花加工的參數(shù)，氣體體積同樣大，如果使用臨界電流密度。氣泡尺寸的減小也可以通過分裂或基躍來(lái)實(shí)現(xiàn)。
研究表明通過正確選擇工藝能源和控制脈沖參數(shù)的范圍氣泡的大小可以適應(yīng)微加工。必須在氣泡的大小和膨脹與破裂的間隙之間找到一個(gè)折中方案。
德國(guó)Excelitas PCO 公司的HSFC-PRO四通道像增強(qiáng)器相機(jī)，具備高分辨率、高感光度、快速幀重復(fù)率、精確捕捉超快速過程的優(yōu)點(diǎn)，將可實(shí)現(xiàn)高效的單光子檢測(cè)，為實(shí)驗(yàn)提供強(qiáng)而有力的圖像數(shù)據(jù)支持。
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