这种高精度器件是如何加工出来的?

你知道这种看起来几乎没有接缝的器件是如何加工出来的?通常认为的加工方式肯定达不到这样的精度,它们之间严丝合缝几乎没有误差,而且在它们身上也看不到切割的痕迹。

用一块橡皮举例,通常能想到的切割方式就是用一根极细的线就可以切割出想要的形状,但线想要进去这里必须打开一个缺口。还有一种办法就是先打一个洞把线穿过去,然后切割出想要的形状。用泡沫板做实验其实也一样。这种线切割的方式非常明了,但是这样加工出来的器件都有切口,不可能是完整的,而且误差还很大,并且在这些器件的身上根本就看不到有缺口。

它们是如何加工出来的?其实是以上两种方式的结合孔和进入孔的部分是分开单独切割的。先用线切割采用中心打孔的方式切出一个洞,再从其他的地方切出中心的器件,所以就看不到缺口了。但为了达到非常高的精度,普通的线切割肯定不行,而是采用了一种叫电火花线切割的特种加工方式切割出来的。

这种切割方式也是利用金属导线的运动进行切割,但是这里的金属导线不跟加工器件接触,而是靠放电产生的电火花对金属进行高温切割。

因此电火花线切割通常使用的金属丝特别细,比如常用的丝直径在0.1到0.2毫米,它接在脉冲电源的负极(更正),工件通常接在脉冲电源的正极。当钼丝和金属工件达到放电间隙的时候,两者之间就会产生电火花,形成瞬间1万度的高温。

因此为了防止温度积聚,这种切割必须放在冷却液当中进行,而且冷却液不能导电,因此常用去离子水作为冷却液。你想一下瞬间1万度的高温可以让加工件表面的原子气化,同时附近的冷却液也会气化气化的金属和冷却液发生碰撞产生微小的爆炸,爆炸会冲刷加工件,从而在微小的层面上刻蚀出想要的形状。