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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，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。
為了模擬陽極和陰極上的熱效應(yīng)區(qū)，將等離子體通道視為氣缸對稱熱源，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等離子體通道結(jié)構(gòu)的影響以及氣泡的大小和運(yùn)動對脈沖參數(shù)的依賴性。
高速分幅相機(jī)：
德國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)識到非排放氣體的范圍。對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)動超過轉(zhuǎn)換相位的一個(gè)序列。在相應(yīng)的德國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，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別出對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，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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