圖1使用乳化液切縫狀......



圖1 使用乳化液切縫狀態示意圖
因此在使用乳化液作為工作介質的前提下以往對于高頻脈沖電源的改進以及運絲系統的完善包括增加運絲速度等措施均對切割效率的提高收效

甚微，這就是目前WEDM-HS切割效率長期徘徊在很低水平的根本原因。
此外由于乳化液的使用將導致蝕除產物在切縫出口部位堆積，在存在大量蝕除產物且冷卻不充分的條件下產生的放電將導致碳黑物質反粘在工

件表面并可能引起工件表面燒傷，產生黑白交叉條紋(圖2)，因此切割表面的黑白交叉條紋一般出現在電極絲運絲的出口處，顏色是由工件內

部向外逐漸變深，并且由于重力的作用，在上下噴液基本對稱時，電極絲自下向上運絲時由于蝕除產物的排出能力比電極絲自上而下運絲時弱

，工件上部的條紋會比下部的條紋顏色深且長(如圖3所示)，在條紋處的工件表面質量要低于無條紋處。洗滌能力越差的乳化液切割表面的條

紋就會越明顯。因此WEDMHS切割時產生黑白交叉條紋其根本的原因仍然是工作介質的洗滌性問題。目前人們只能通過增加乳化液的濃度、添加

一些洗滌性物質和增加脈間來改善切縫內的冷卻和洗滌狀態，減弱條紋的顏色。
圖2 使用乳化液后的有條紋切割表面
圖3 切割面產生黑白交叉條紋原因示意圖
因此必須選用在放電過程中盡量不生成粘稠狀高分子化合物的非油或少油性工作液，從而保證切縫內工作介質的均勻與流動才能達到改善放電

狀態的目的。
試驗證明，當選用洗滌性良好且油性比例嚴格控制的復合工作液后(如佳潤系列的JR1A、JR3A)，切割完畢工件自動落下，切割表面只有一層薄

膜狀物質，表面沒有換向條紋，證明其極間呈現圖4所示的均勻冷卻狀況。在此冷卻條件下，可以采用較大的放電能量(平均切割電流6－7A)進

行長期穩定切割，切割效率已超過200m m 2/min。
圖4 使用佳潤復合工作液切縫狀態示意圖
圖5、6為分別采用乳化液和JR1A復合工作液在相同的加工條件下獲得的加工表面形貌圖。
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圖5 使用乳化液切割表面形貌
圖6 使用佳潤復合工作液切割表面形貌
從圖中可以看到洗滌能力較差的乳化液切割表面存在大量的毛刺和燒傷痕跡，同時存在較多未被及時帶走而殘留在切割表面的金屬液滴；而洗

滌能力較強的復合工作液切割表面比較光滑、平整，表面殘存的金屬液滴也較少。從采集的典型放電波形觀察，對于洗滌能力較差的乳化液，

由于極間充滿導電的膠體或顆粒物質，采集到的放電波形基本沒有擊穿延時，較多比例的脈沖在起始時即呈現短路狀態，并且在放電過程中電
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壓跳動較大(圖7)，說明放電過程中間隙狀態不穩定；而在使用復合工作液條件下(圖8)，放電波形呈現出間隙放電的典型特征－放電擊穿延時

現象，并且洗滌條件愈好(如切割厚度較低時)，放電擊穿延時的比例就愈高，放電電壓的波動也較小，說明極間區域存在較均勻的工作介質從

而體現出間隙放電的特征。
圖7 使用乳化液典型放電波形
圖8 使用佳潤復合工作液典型放電波形
在采用復合工作液后，由于切縫內可以得到均勻的冷卻，切縫內工作介質在電極絲的帶動下可以貫穿流動，因此換向條紋可以做到很淡甚至完

全沒有，圖9為采用復合型工作液JR1A在與圖2相同的切割參數條件下獲得的無條紋切割表面。
圖9 用佳潤復合工作液切割的無條紋表面
是因為放電間隙較窄，工作介質不能噴入所致，實際根本原因還是因為采用乳化液時，放電后產生大量的含碳蝕除產物形成的膠體狀物質粘附

在切縫內使得工作介質不能噴入所致，因此只有通過增加運絲速度來降低電極絲停留在工作區域的時間，同時提高蝕除產物的帶出量。從圖1

可看到，對于在切縫出口處堆積著粘性膠體狀物質的情況單純靠增加運絲速度來提高工作介質的帶入量和蝕除產物的排出量以達到提高加工穩