EDM به روش پردازش قطعه کار از طریق اثر فرسایش الکتریکی تخلیه پالس بین الکترود ابزار و الکترود قطعه کار در یک محیط خاص اشاره دارد. EDM روشی برای پردازش با استفاده از انرژی الکتریکی و گرمایی است که در دهه 1940 مورد مطالعه قرار گرفت و به تدریج در تولید اعمال شد. امروز با اصل EDM آشنا خواهیم شد.
اصل اساسی EDM: اصل EDM مبتنی بر پدیده خوردگی الکتریکی در حین تخلیه جرقه پالسی بین ابزار و قطعه کار (الکترودهای مثبت و منفی) برای حذف فلز اضافی است تا به اندازه، شکل و سطح دستگاه دست یابد. قطعه کار الزامات پردازش برنامه ریزی شده با کیفیت
قطعه کار و الکترود ابزار به ترتیب به دو الکترود با قطبیت های مختلف منبع تغذیه پالس متصل می شوند. الکترودهای ابزار معمولاً از مواد مقاوم در برابر خوردگی با رسانایی خوب، نقطه ذوب بالا و پردازش آسان مانند مس، گرافیت، آلیاژ مس- تنگستن و مولیبدن ساخته می شوند. در طول فرآیند ماشینکاری، الکترود ابزار نیز تلفات دارد، اما کمتر از میزان فرسایش فلز قطعه کار است و حتی تقریباً بدون تلفات است.
سیال عامل به عنوان محیط تخلیه، نقش خنک کننده و براده برداری را در طول فرآیند ماشینکاری ایفا می کند. سیالات کاری که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند، رسانه هایی با ویسکوزیته کم، نقطه اشتعال بالا و عملکرد پایدار هستند، مانند نفت سفید، آب دیونیزه و امولسیون.
هنگامی که ولتاژ پالس بین دو الکترود اعمال می شود، هنگامی که یک شکاف مناسب بین قطعه کار و الکترودها وجود دارد، محیط سیال کاری بین قطعه کار و الکترود ابزار شکسته می شود تا یک کانال تخلیه تشکیل شود.
دمای بالای آنی در کانال تخلیه تولید می شود که باعث ذوب یا بخار شدن مواد روی سطح قطعه کار می شود. در عین حال، محیط سیال کار را نیز تبخیر می کند، از نظر حرارتی به سرعت در شکاف تخلیه منبسط می شود و منفجر می شود و قسمت کوچکی از مواد روی سطح قطعه کار فرسایش یافته و به بیرون پرتاب می شود و حفره های الکتریکی کوچکی را تشکیل می دهد.
پس از پایان تخلیه پالس، پس از مدتی، سیال کار به عایق باز می گردد. ولتاژ پالس به طور مکرر به قطعه کار و الکترود ابزار اعمال می شود و فرآیند فوق به طور مداوم تکرار می شود و مواد قطعه کار به تدریج از بین می رود. سیستم سروو به طور مداوم موقعیت نسبی الکترود ابزار و قطعه کار را تنظیم می کند و به طور خودکار تغذیه می شود تا از پیشرفت طبیعی تخلیه پالس اطمینان حاصل کند تا زمانی که قطعات مورد نیاز پردازش شوند.
1. EDM
الکترود ابزار معمولاً یک الکترود مسی یا گرافیتی شکل است که می تواند به هر شکلی باشد که بتوان آن را ساخت و شکل پردازش شده حفره مربوطه است.
2. سیم EDM
WEDM به برش سیم آهسته و برش سیم سریع تقسیم می شود. به طور کلی، الکترودهای سیمی با قطر {0}}.1 تا 0.3 میلیمتر برای پردازش از طریق قطعات سطحی که میتوانند قطعات پانچ یا سوراخهای قالب باشند، استفاده میشوند.
آنچه در طول EDM تغییر می کند تنها سطح قطعه کار نیست، بلکه سطح زیرین آن نیز می باشد. ساختار سطح قطعه کار پردازش شده به سه لایه تقسیم می شود (شکل 1-3). لایه ضربه ای روی سطح EDM از برخورد فلز مذاب پرتاب شده و مقدار کمی ذرات الکترود تشکیل می شود. این لایه به راحتی حذف می شود.
لایه بعدی لایه سخت (لایه اکسید) است. EDM به طور قابل ملاحظه ای ساختار متالورژیکی و خواص لایه سخت را تغییر می دهد. تحت تأثیر روغن متوسط، فلز مذاب به سرعت سرد می شود و فلز مذابی که به بیرون پرتاب نشده است در حفره جامد می شود و یک لایه سخت تشکیل می دهد. این لایه اکسید سخت و شکننده باعث ایجاد ترک های میکروسکوپی می شود. اگر این لایه خیلی ضخیم باشد یا نتوان آن را با پولیش نازک یا جدا کرد، ممکن است در برخی شرایط استفاده، قطعه پیش از موعد از بین برود.
آخرین لایه لایه گرم شده یا آنیل شده است. فقط گرم می شود، ذوب نمی شود. ضخامت لایه سخت و لایه گرم شده توسط قابلیت اتلاف حرارت ماده قطعه کار و انرژی پردازش تعیین می شود. در هر صورت، لایه فلزی تغییر یافته بر خواص اصلی سطح قطعه کار تأثیر می گذارد. مدار تکمیل خودکار در دستگاه CNC EDM می تواند به طور موثر تشکیل لایه سخت را کاهش دهد، اما هنوز نمی تواند لایه آنیل شده را از بین ببرد.
در مقایسه با روشهای پردازش سنتی، EDM مزایای زیادی دارد، از جمله میتواند هر ماده رسانا را پردازش کند، از جمله آن دسته از مواد فلزی با سختی بالاتر که با فرآیندهای سنتی قابل پردازش نیستند.
با استفاده از EDM، میتوانید به اعماقهایی برسید که دستیابی به آنها با ابزارهای برش غیرممکن است، که یک روش پردازش ایدهآل برای نیاز به پردازش عمیق است.
EDM در طول پردازش، نیروی مکانیکی اضافی به قطعه کار اعمال نمی کند، که خواص مکانیکی قطعه کار را تضمین می کند. علاوه بر این، پرداخت سطح پس از EDM معمولاً بهتر از فرآیندهای سنتی است.
با این حال، در مقایسه با تکنیکهای ماشینکاری سنتی، EDM کندتر است و انرژی زیادی مصرف میکند که هزینههای تولید را افزایش میدهد.
