模具火花放電，也稱為電火花加工（Electrical Discharge Machining，簡(jiǎn)稱 EDM），是一種利用脈沖放電產(chǎn)生的熱能來去除金屬材料的加工方法。在模具制造領(lǐng)域，它主要用于加工形狀復(fù)雜、精度要求高的模具型腔和型芯等部件。下面了解一下模具火花放電出現(xiàn)砂孔堵塞原因和解決方法：
砂孔堵塞的原因分析
電蝕產(chǎn)物堆積：在模具火花放電過程中，金屬材料被熔化和汽化后會(huì)產(chǎn)生電蝕產(chǎn)物。如果放電參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，如放電能量過大、放電脈沖頻率過高，會(huì)導(dǎo)致電蝕產(chǎn)物過多。這些電蝕產(chǎn)物在加工區(qū)域不能及時(shí)被工作液沖走，就會(huì)堆積在砂孔中，造成堵塞。
工作液質(zhì)量問題：工作液的清潔度、粘度等特性對(duì)排屑有重要影響。如果工作液使用時(shí)間過長(zhǎng)，其中會(huì)含有大量的金屬屑、碳粒等雜質(zhì)，導(dǎo)致其流動(dòng)性變差，無法有效地將砂孔中的碎屑帶走。另外，工作液的粘度如果不合適，例如粘度過高，也會(huì)影響其對(duì)電蝕產(chǎn)物的沖刷能力。
砂孔結(jié)構(gòu)因素：砂孔的尺寸、形狀和深度也會(huì)影響其是否容易堵塞。如果砂孔過于細(xì)小、彎曲或者深度過深，工作液在砂孔內(nèi)的流動(dòng)就會(huì)受到限制，電蝕產(chǎn)物難以順利排出，從而增加堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。
預(yù)防砂孔堵塞的措施
優(yōu)化放電參數(shù)：合理調(diào)整放電脈沖寬度、間隔和峰值電流等參數(shù)。通過降低放電能量和適當(dāng)減少放電脈沖頻率，可以減少電蝕產(chǎn)物的產(chǎn)生量。例如，在加工精度要求較高、砂孔較小的模具時(shí)，采用較小的峰值電流和較寬的脈沖間隔，使放電過程更加溫和，這樣產(chǎn)生的電蝕產(chǎn)物較少，有利于防止砂孔堵塞。
選擇和維護(hù)工作液：
選用合適的工作液：根據(jù)模具材料和加工要求選擇具有良好排屑性能的工作液。例如，對(duì)于一些硬度較高的模具鋼，選擇粘度較低、流動(dòng)性好的電火花加工專用油。同時(shí)，工作液應(yīng)具備良好的冷卻性能和絕緣性能。
定期更換和過濾工作液：建立工作液定期更換制度，根據(jù)加工強(qiáng)度和工作液的污染程度，一般每工作一定時(shí)間（如 1 - 2 周）就更換一次工作液。在工作液循環(huán)系統(tǒng)中安裝高效的過濾器，過濾掉工作液中的金屬屑、碳粒等雜質(zhì)，保持工作液的清潔度，提高其排屑能力。
優(yōu)化砂孔設(shè)計(jì)：在模具設(shè)計(jì)階段，考慮砂孔的可加工性和排屑問題。盡量避免設(shè)計(jì)過于細(xì)小、復(fù)雜或者深度過大的砂孔。如果無法避免，可以適當(dāng)增加砂孔的直徑或者改變其形狀，如將直孔設(shè)計(jì)為帶有一定錐度的孔，以方便電蝕產(chǎn)物的排出。
堵塞后的解決方法
物理清理方法：
吹氣清理：使用干凈的壓縮空氣，通過專門的吹氣裝置對(duì)準(zhǔn)砂孔進(jìn)行吹氣。壓縮空氣的壓力要適中，避免對(duì)模具和砂孔造成損壞。這種方法可以將砂孔表面和較淺部位的堵塞物吹走。例如，對(duì)于一些小型模具或者砂孔堵塞不太嚴(yán)重的情況，吹氣清理可以作為初步的處理方法。
超聲清洗：將模具放入超聲清洗設(shè)備中，利用超聲波的振動(dòng)作用來清除砂孔中的堵塞物。超聲清洗的原理是超聲波在工作液中產(chǎn)生高頻振動(dòng)，使工作液產(chǎn)生無數(shù)微小的氣泡，這些氣泡在接觸到堵塞物時(shí)會(huì)破裂，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，將堵塞物從砂孔中分離出來。超聲清洗對(duì)于清除砂孔內(nèi)部較深處的堵塞物效果較好。
化學(xué)清理方法：
使用化學(xué)清洗劑：根據(jù)模具材料和堵塞物的性質(zhì)，選擇合適的化學(xué)清洗劑。例如，對(duì)于金屬屑堵塞的情況，可以使用一些能夠溶解金屬氧化物的酸性清洗劑，但要注意控制清洗時(shí)間和濃度，避免對(duì)模具造成腐蝕。在使用化學(xué)清洗劑時(shí)，將模具浸泡在清洗劑中，讓清洗劑與堵塞物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后用清水沖洗干凈。
電解清洗：電解清洗是一種利用電化學(xué)原理進(jìn)行清洗的方法。將模具作為電極之一，放入含有特定電解液的電解槽中，通過通電使堵塞物在電解作用下從砂孔中脫離。這種方法對(duì)于清除一些頑固的堵塞物，如在砂孔內(nèi)燒結(jié)的金屬顆粒，有較好的效果。但電解清洗需要嚴(yán)格控制電解參數(shù)，如電流密度、電解時(shí)間等，以防止模具表面被過度電解而損壞。