微细电火花加工小加工间隙中气泡产生的原因

（论文部分内容摘抄）

关于火花侵蚀，众所周知，尽管电极之间的距离很小，但等离子体通道基团仍在移动，其间距离小于20um。在研究表明，在连续加工过程中，可以区分跳跃和分裂成若干等离子体通道。这种不同的通道结构导致不同的工作流体蒸发。因此，所产生的气泡形态导致等离子体通道基底的不均匀上升。

为了模拟阳极和阴极上的热效应区，将等离子体通道视为气缸对称热源，在点火后径向扩张，不改变初始坐标。这项工作的目的是找出气泡对等离子体通道结构的影响以及气泡的大小和运动对脉冲参数的依赖性。

高速分幅相机：

德国Excelitas PCO 公司的HSFC-PRO 四分幅像增强器相机图像，它允许的曝光持续时间为5纳秒至100纳秒，进行相位分析的目的。此外，几何分辨率为1.2um/像素。在图中的图像中，我们可以看到气泡只比等离子体通道和等离子-气体界面的光斑大不了多少。

这种高辐射是由选定的脉冲参数(电流脉冲幅值40A和脉冲)持续时间为50us)。1000ns、2000ns和3000 ns后的图像表明，由于工作流体具有比普通介质更高的导电性，气泡的膨胀率非常高。通过25 ns的短曝光持续时间和高光斑强度，可以看出气泡结构良好。

去离子水源的影响：

关于微型电火花加工，必须注意的是，在工作间隙中产生的气泡在扩张阶段可以退出。源的作用可以举例说明在去离子水中具有非常不同的脉冲能量的单次放电。

在点火阶段的发射等离子体通道和等离子体气体界面的支配。至于较小的脉冲能量，光斑位于间隙内，而45A脉冲也显示出明显的间隙外效果。迄今为止，尚未认识到非排放气体的范围。对于单一的放电可以接受，只有放电是负责气化。

只有在10A脉冲下，燃烧相才显示出已大于工作间隙的非发射气相结构。45A脉冲的大光斑是通道运动超过转换相位的一个序列。在相应的德国Excelitas PCO 公司的HSFC-PRO 四通道像增强器相机图像中可以观察到非常小的暗区(在发射等离子体和未受影响的工作流体之间的曝光持续时间小于25 ns。

在图中，列出了具有相同脉冲条件的气泡。第一种情况下(左图)暂停时间被缩短。点火阶段/燃烧阶段 (图37us)显示了一个清晰的光斑在缝隙上的碳氢化合物的浓度。去离子水中电荷载体(H+，阴极还原)的比例较高，导致气泡界面的辐射较强。在脉冲后阶段，较高的去除分数通过光发射表现出来，这是由于熔点和沸点降低所造成的。正十二烷中较大的气泡较早坍塌，在下列图像中可以识别出对受污染气体体积的更强力作用。

碳氢化合物以足够高的脉冲能量分解，达到比去离子水更高的分解水平。关于微细电火花加工的参数，气体体积同样大，如果使用临界电流密度。气泡尺寸的减小也可以通过分裂或基跃来实现。

研究表明通过正确选择工艺能源和控制脉冲参数的范围气泡的大小可以适应微加工。必须在气泡的大小和膨胀与破裂的间隙之间找到一个折中方案。

德国Excelitas PCO 公司的HSFC-PRO四通道像增强器相机，具备高分辨率、高感光度、快速帧重复率、精确捕捉超快速过程的优点，将可实现高效的单光子检测，为实验提供强而有力的图像数据支持。

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