【概述】

山東大學研究團隊使用ATA-61520功率放大器，搭建等離子體輔助電解加工實驗系統(tǒng)。

實驗名稱：功率放器在等離子體輔助管電極電解加工超大深徑比小孔中的應用

研究方向：等離子體輔助電解加工深孔

實驗設備：函數(shù)信號發(fā)生器、ATA-61520功率放大器、XYZ運動平臺、示波器、伺服控制系統(tǒng)、電流探頭等。

實驗內容：提出并驗證一種等離子體輔助電解加工方法(PA-STEM)，用于在難加工材料上實現(xiàn)高精度、高質量、超大深徑比（>50:1）孔的加工，解決傳統(tǒng)機械加工、電火花加工及純電解加工中存在的刀具磨損、熱損傷、雜散腐蝕和加工效率與精度難以兼顧的問題。

實驗過程：該加工裝置主要由XYZ平臺、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和工作流體高壓供應系統(tǒng)組成。該實驗使用功率放大器（ATA-61520，Aigtek），其輸出可由函數(shù)發(fā)生器任意調節(jié)，輸出方波波形。在加工過程中，伺服系統(tǒng)將電流探頭輸出值與實際電壓值進行比較，以確定加工狀態(tài)。示波器配備了電流探針，用于實時監(jiān)測電流瞬變，控制系統(tǒng)將實時電壓瞬變反饋給示波器。

圖：實驗加工設備和工具電極結構圖

實驗采用外壁覆蓋石英玻璃管（100μm厚）的不銹鋼管作為絕緣工具電極。通過開發(fā)的伺服控制策略，系統(tǒng)可依據(jù)實時采集的極間電流與電壓信號，自動判斷加工狀態(tài)并控制電極進給或回退，以維持加工穩(wěn)定性。圍繞該方法的關鍵影響因素，研究了電壓幅值（50-90V）參數(shù)對加工性能的影響。

實驗結果：

（1）電壓幅度對孔加工質量的影響

圖：（a）掃描電子顯微鏡（SEM）60V孔入口的形態(tài)，（b）a的局部放大，（c）90V孔孔入口的SEM形態(tài)，（d）c的局部放大，（e-i）不同電壓幅度下的截面形態(tài)。

（2）電壓幅度對孔側壁表面質量的影響

圖：（a）50V，（b）60V，（c）70V，（d）80V，（e）90V，（f）電壓幅度對孔側壁徑向線粗糙度的影響

（3）電壓幅度對放電波形的影響

圖：（a）60伏等離子體放電波形（b）90伏火花放電波形

安泰放大器在此應用中的產品優(yōu)勢：

一、高電壓大功率輸出能力——提供可調加工電壓，突破深孔加工精度瓶頸

二、高頻方波輸出與快速響應能力——精準匹配等離子體周期性激發(fā)需求，保障加工穩(wěn)定性

三、高輸出穩(wěn)定性與長時可靠性——保障連續(xù)加工中的激勵一致性

本文實驗素材由西安安泰電子整理發(fā)布。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產品線，且具有相當規(guī)模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測試儀器研發(fā)、生產和銷售的高科技企業(yè)。