همه چیز در مورد ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) توضیح داده شده است

تصمیم شما برای استفاده از ماشین تخلیه الکتریکی برای نمونه سازی و کارهای دیگر تنها زمانی قابل حل است که مطمئن باشید این فرآیند ماشینکاری چیست.

امروز، ما همه چیز را در مورد فرآیند ماشینکاری EDM - از مفاهیم اولیه تا پیشرفته بررسی خواهیم کرد.

ماشینکاری تخلیه الکتریکی چیست؟

ماشینکاری تخلیه الکتریکی یا EDM، یک روش برش یا ماشینکاری غیر سنتی منحصر به فرد است که از جرقه های الکتریکی مدیریت شده برای برش و شکل دادن به قطعه کار استفاده می کند. این روش در عملیات خود از انرژی حرارتی استفاده می کند. این انرژی زمانی تولید می شود که تخلیه الکتریکی تبدیل شود.

مزایای EDM

• آزادی بیشتر با طرح های شما

با این روش ماشینکاری، شما آزادی طرح ها را دارید. اگرچه روش‌های ماشین‌کاری معمولی با محدودیت‌هایی همراه هستند، EDM در مورد عمق‌های پیچیده و برش‌های طراحی، آزادی کامل را برای شما فراهم می‌کند.

• هیچ مشکلی با تحریف فرآیند وجود ندارد

با EDM، هیچ ملاقات مستقیمی بین ابزار و قطعه کار در حال کار وجود ندارد. به همین دلیل، اعوجاج رخ نمی دهد و این امکان استفاده از روش عالی را برای ماشینکاری قطعات نازک می دهد.

• پرداخت دقیق سطح

با EDM هرگز نگران باقی ماندن آثار ماشینکاری روی سطح قطعه کار نخواهید بود. این کار را بدون نیاز به درمان های بیشتر کامل و دقیق می کند.

• برش های دقیق

اگر می خواهید قطعات کار را به بهترین شکل برش دهید، EDM عالی است. آنها طوری طراحی شده اند که اطمینان حاصل کنند که هر قطعه یا نمونه اولیه ای که روی آن کار می کنید بی نقص است.

• با مواد مختلف کار می کند

اگرچه برخی از فرآیندهای ماشینکاری نمی توانند با مواد سخت کار کنند، اما در مورد ماشینکاری تخلیه الکتریکی هرگز چنین نیست. مهم نیست که مواد مورد نیاز ماشینکاری شما چقدر سخت باشد، این روش نیاز شما را برآورده می کند.

محدودیت های EDM

• اگر برای پروژه هایی که در مقیاس بزرگ هستند به آنها نیاز دارید برای شما ایده آل نیست. این به این دلیل است که نرخ حذف مواد بسیار پایین است.
• هنگام ماشینکاری برخی از مواد با EDM، به ویژه موادی که رسانای الکتریکی نیستند، محدودیت هایی را تجربه خواهید کرد.
• برای دای سینک با ماشینکاری تخلیه الکتریکی به الکترود نیاز دارید. این بدان معنی است که وقتی در مقادیر زیاد تولید نمی کنید، ماشینکاری الکترود بیشتر هزینه بر است.
• این روش سازگار با محیط زیست نیست. باید بدانید که ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی برای کار به برق زیادی نیاز دارد، که آن را کاملاً غیر دوستانه با محیط زیست می‌کند.
• ممکن است برای شما سخت باشد که کارشناسان با تجربه در EDM را به دست آورید.
• از آنجایی که هنگام انجام این فرآیند ماشینکاری می توان حرارت بالایی ایجاد کرد، ویژگی های متالورژیکی در مواد تغییر می کند.
• این ابزار ماشینکاری به راحتی فرسوده می شود.
• امکان بازتولید گوشه های تیز وجود ندارد.

زمان استفاده از ماشینکاری تخلیه الکتریکی

در زیر مکان هایی وجود دارد که می توانید ماشینکاری تخلیه الکتریکی را معرفی کنید:

• زمانی استفاده می شود که اکستروژن ها نیاز به برش دارند
• برای حفاری ریز سوراخ مورد نیاز است
• هنگامی که گوشه های داخلی تیز باید بریده شوند کمک می کند
• به سوراخ کردن سوراخ هایی که منحنی هستند کمک می کند
• برای برش فرم چرخشی مورد نیاز است
• برای ایجاد ابزار برای قالب گیری تزریقی
• مواد سخت برای اهداف حکاکی
• برای اطمینان از اینکه قطعات کار ابزار شکسته ای ندارند

تاریخچه ماشینکاری تخلیه الکتریکی

کل این فرآیند در دهه 1940 شروع شد، زمانی که دانشمندان شوروی NI و BR Lazarenko می خواستند از قدرت جرقه های الکتریکی استفاده کنند.

این دانشمندان کل این روش را آغاز کردند که در ابتدا برای اطمینان از عدم استقبال از فرسایش تماس های الکتریکی تنگستن به کار گرفته شد. این کشفی بود که این دو آغاز کردند که این ماشین‌کاری را زنده کرد. با گذشت زمان، این روش استثنایی شده است، با پیشرفت های منحصر به فرد.

اگرچه ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی سیمی شروع شد، اما تغییرات و دگرگونی‌های منحصر به فردی وجود داشته است. امروزه این روند نشان می دهد که ذهن انسان چقدر تکامل یافته است.

یکپارچه سازی EDM و CNC

در زیر جزئیات مربوط به ادغام EDM و CNC وجود دارد:

• تا آنجا که به این سیستم های ماشینکاری مربوط می شود، باید بدانید که CNC به عنوان رابط اتصال بین طراحی و اجرا می باشد.
• CNC تضمین می کند که دستگاه به خوبی برنامه ریزی شده است و حرکات الکترود به طور دقیق کنترل می شود.
• CNC، که بیشتر به دستگاه های CAM یا CAD متصل می شود، این امکان را فراهم می کند که مشخصات طراحی به طور مستقیم به فرآیند ماشینکاری منتقل شود. این امکان را برای شما فراهم می کند تا به نتیجه نهایی ایده آلی که همیشه آرزویش را داشتید، برسید.

انواع ماشینکاری تخلیه الکتریکی

سینکر EDM

به این نوع ماشینکاری دای سینک یا ماشین تخلیه الکتریکی رم نیز می گویند.

1. در این روش، شما باید قطعه کار و الکترود را کنار هم قرار دهید و در سیال دی الکتریک غوطه ور کنید. این منجر به تخلیه یا آزاد شدن الکتریکی می شود که باعث فرسایش قطعات کار می شود تا از طریق آینه کاری به نتایج ایده آل ماشینکاری دست یابد.
2. در مواردی که اشکال خاص و دقیق مورد نیاز است، می توانید این نوع را کاملاً کارآمد در نظر بگیرید.
3. از آنجایی که شما کنترل بسیار بیشتری بر حرکت الکترودها با این نوع دارید، دستیابی به دقت و شخصی سازی برای شما آسان تر است.

ثابت شده است که این نوع EDM برای اکثر تولیدکنندگان در صنعت ماشین‌کاری یک حل‌ال مشکل اصلی است.

سیم EDM

ماشینکاری تخلیه الکتریکی سیم به دلیل دقت بسیار معروف است. همچنین به چیزهای دیگری نیز معروف است:

1. در فرآیند سیم EDM، یک سیم ساخته شده از مس یا برنج پوشش داده شده به عنوان ابزار برای برش استفاده می شود. اغلب، سیم نازک است و دارای برق است.
2. این سیمی است که از میان مواد جدا می شود، زیرا تغذیه مرحله به مرحله انجام می شود.
3. با این نوع EDM به راحتی می توانید برش های کامل، کامل و پیچیده ایجاد کنید.

سوراخ سوراخ EDM

همچنین به عنوان روش حفاری سریع سوراخ نیز شناخته می شود، این روش منحصر به فردی است که برای ایجاد سریع سوراخ هایی عمیق و دقیق تنظیم شده است. برخی جزئیات بیشتر عبارتند از:

1. شما باید از الکترودهای لوله‌ای تحت این روش EDM استفاده کنید تا سوراخ‌ها به خوبی منفجر شوند.
2. اگر به زمان های برگشت سریع با برش های خود نیاز دارید، این روش بهترین است.

چند محوره EDM

همانطور که روش های معمولی EDM در حال تکامل هستند، به نظر می رسد روش چند محوری پیشرو است. موارد زیر را بدانید:

1. این روش تنها روشی است که محورهای حرکتی بیشتری را شامل می شود. به همین دلیل می تواند اشکال پیچیده را ماشین کاری کند.
2. با این روش می توانید از انعطاف پذیری کامل اطمینان داشته باشید.

میکرو EDM

این روش نشان‌دهنده تزریق روش ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی معمولی با روش‌های بسیار دقیق است که با جزئیات یا دقیق تنظیم شده‌اند. اگر در صنعتی هستید که نیاز به ساخت بسیاری از محصولات مینیاتوری دارد، این نوع برای شما ایده آل است. این نوع با مواد ماشینکاری شده با بالاترین سطح دقت و جزئیات مورد نیاز ارائه می شود.

فرز EDM

در این نوع ماشینکاری تخلیه الکتریکی، از سر EDM استفاده می شود. حرکت این سر در الگوی فرز منجر به انجام تمام کارهای ماشینکاری با جزئیات کامل می شود.

اگر می‌خواهید قطعاتی را ماشین‌کاری کنید که به هندسه پیچیده‌ای نیاز دارند که روش‌های فرز معمولی نمی‌توانند به زندگی کمک کنند، این نوع EDM این کار را انجام می‌دهد.

سیم نخ EDM

این نوع EDM یک روش منحصر به فرد است که در آن EDM های سیمی طبقه بندی می شوند. در این روش، باید از رزوه‌بندی مناسب سوراخ شروع اطمینان حاصل کنید. این رزوه کاری، زمانی که به خوبی انجام شود، همان چیزی است که کل فرآیند ماشینکاری را بسیار روان می کند.

اگر به سیم برای عبور یا عبور از هندسه های پیچیده نیاز دارید، این نوع EDM ایده آل است.

اجزای EDM

· راهنماها

همچنین به عنوان ferrules شناخته می شود. این قطعه از سرامیک ساخته شده است. کار خود را با هدایت الکترودها به قطعه کار خاصی که نیاز به شکل دهی دارد انجام می دهد.

· الکترود

یک الکترود در حالت ایده آل به شکل لوله، سیم یا حتی قالب می باشد.

· سیال دی الکتریک

این جزء وظیفه خنک سازی قطعات کار و الکترودها را بر عهده دارد. همچنین، آنها برای اطمینان از دور شدن مواد فرسایش یافته از قسمت های قطعه کار که ماشین کاری شده اند، بیشتر پیش می روند.

· تامین جریان

این انرژی است که الکترودها را جرقه می زند. این تضمین می کند که قدرت مناسب مورد نیاز برای دقت به دست می آید.

· واحد کنترل

این جزء را در مرکز دستگاه ماشینکاری تخلیه الکتریکی خواهید دید. اینجاست که همه چیز در مورد ماشین کنترل می شود.

· سیستم های دی الکتریک

این سیستم برای ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیازهای مختلفی را برآورده می کند. بین قطعه کار و الکترود قرار می گیرد. همچنین دارای یک مخزن یا ظرفی است که مایع دی الکتریک در آن وجود دارد. این مایع بیشتر است آب دیونیزه شده یا روغن

· پمپ

این جزء حرکت سیال دی الکتریک را از کف ظرف به ابزار بسیار آسان می کند.

· تانک کار

این کامپوننت مکانی است که تمامی فرآیندهای ماشینکاری با این روش انجام می شود. این ظرفی است که هم سیال و هم قطعه کار را برای ماشینکاری در کنار هم قرار داده است.

· وسایل و نگهدارنده های قطعه کار

این جزء تضمین می کند که قطعات کار در مکان های مناسب خود قرار می گیرند. این تضمین می کند که حتی زمانی که ماشینکاری در حال انجام است، قطعه کار حرکت نمی کند تا اطمینان حاصل شود که هیچ اشتباهی وجود ندارد.

· کنترل سروو

این جزء برای اطمینان از ثابت یا تنظیم شکاف بین الکترودها و مواد کار می کند. همچنین کار می کند تا اطمینان حاصل شود که تولید جرقه به خوبی کنترل می شود تا به دقت در اطراف دست یابد.

· سیستم فلاش

این جزء به عنوان یک پشتیبان عمل می کند و همچنین نقش بسیار مهمی در کل فرآیند EDM ایفا می کند. این قسمت اطمینان حاصل می کند که جریان سیال دی الکتریک پیشرونده برای بهبود فرآیند حذف وجود دارد.

· ولت متر

این قطعه در دستگاه EDM برای اندازه گیری ولتاژ استفاده می شود.

· آمپرمتر

این دستگاه با بررسی اینکه آیا جریان جریان دارد یا خیر کار می کند. با این حال، قبل از اینکه بتوانید از آن برای این بررسی ها استفاده کنید، باید پیوند داده شود.

چگونه الکترودها بر فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی تأثیر می گذارند

الکترودهای مختلف دارای خواص متفاوتی هستند. این تفاوت ها همان چیزی است که بر روند EDM شما تأثیر منفی می گذارد یا مثبت. در زیر برخی از راه‌های اجرای این موارد آورده شده است:

• به عنوان مثال، یک الکترود برنجی در مقایسه با تنگستن و سایر مواد منجر به فرسایش سریع مواد می شود.
• الکترودهای برنجی به راحتی اکسترود یا ماشین کاری می شوند. بنابراین، آنها بیشتر در فرآیندهای ماشینکاری تخلیه الکتریکی سیم استفاده می شوند.
• مس بهتر از برنج در برابر سایش مقاومت می کند. همچنین ماشینکاری در مقایسه با برنج بسیار سخت است. با این حال، از آنجایی که مس یک هادی عالی است، اگر برای داشتن یک روکش خوب به قطعات کار نیاز دارید، کاملاً کار می کند.
• مس همچنین می تواند با تنگستن اضافه شود تا به بهترین فرآیندهای ماشینکاری الکترود تنگستن مس دست یابد.
• سیستم فیلتراسیون سیال دی الکتریک این سیستم مطمئن می شود که سیال دی الکتریک عاری از تمام ذرات ذخیره نشده و تمیز است تا فرآیند ماشینکاری کامل شود.
• سیستم خنک کننده. این سیستم به جلوگیری از داغ شدن بیش از حد دستگاه و اطمینان از ایمنی عملکرد آن کمک می کند.

فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی گام به گام

مرحله 1 - اقلام مورد نیاز را آماده کنید.

شما باید موارد زیر را تهیه کنید:

• الکترود.
• ماده یا قطعه کار.
• دستگاه EDM.
• پوشیدن ایمنی (دستکش، عینک)
• سیال دی الکتریک.

مرحله 2: نصب قطعه کار و الکترود

با نصب قطعه کار و الکترود خود شروع کنید. هنگام نصب اینها، مطمئن شوید که فاصله کمی باقی مانده است. بنابراین، نوک الکترود نباید قطعه کار را لمس کند.

مرحله 3: منبع دی الکتریک را روشن و خاموش کنید

برای اینکه قطعه کار و الکترود در سیالات دی الکتریک غوطه ور شوند، باید منبع دی الکتریک را روشن کنید. پس از آن، آن را خاموش کنید.

مرحله 4: دستور Setup از طریق Control Unit

دستور شروع ماشینکاری را از طریق واحد کنترل آغاز کنید. این اطمینان حاصل می کند که مقدار مناسبی از قدرت ایجاد می شود تا جرقه های مناسب را به دست گیرند.

مرحله 5: مرحله ذوب و تبخیر

جرقه های الکتریکی، زمانی که تولید می شوند، منجر به تولید انرژی حرارتی می شوند که بسیار زیاد است. این باعث ذوب شدن و تبخیر فلز می شود. بنابراین، ماشینکاری به دست می آید.

تفاوت CNC و EDM

• CNC نیاز به تماس فیزیکی با قطعه کار دارد و EDM به آن نیاز ندارد.
• CNC با یک ابزار برش تیز برش می دهد، در حالی که EDM از تخلیه الکتریکی یا جرقه برای شکل دادن یا برش قطعه کار استفاده می کند.
• برش طرح های پیچیده با EDM آسان تر است، در حالی که با CNC بسیار دشوار است.
• EDM برای قطعات کار ماشینی هزینه بیشتری دارد، در حالی که CNC هزینه زیادی ندارد.

نحوه انتخاب ماشین تخلیه الکتریکی مناسب

در اینجا چند نکته برای تصمیم گیری در مورد EDM مناسب وجود دارد:

• شما باید توانایی های دستگاه را در مورد باریک شدن سوراخ بررسی کنید.
• اندازه دستگاه و فضای خود را بررسی کنید.
• سیال دی الکتریکی که استفاده می کند. مهم است که از مایع مناسب استفاده کنید.
• مطمئن شوید که ساختار تعمیر و نگهداری صافی دارد.
• قیمت ها را مقایسه کنید تا مطمئن شوید که در آنچه که بودجه شما را برآورده می کند سرمایه گذاری می کنید.
• آیا استفاده از آن آسان است؟ شما باید این را تا حد زیادی در نظر بگیرید.

موادی که می توانید با EDM ماشین کاری کنید

اگرچه EDM همه کاره است، اما می تواند با برخی از مواد بیشتر کار کند. در زیر این موارد هستند:

• فولاد - این شامل انواع فولاد ضد زنگ و سخت شده است که بسیار سخت هستند
• مس- دارای رسانایی الکتریکی عالی است
• آلومینیوم- سنگین نیست، اما بسیار قوی است
• Inconel- قادر به مقاومت در برابر دماهای شدید است. همچنین، این یک آلیاژ نیکل است
• برنج- ماشینکاری با برنج بسیار آسان است.
• گرافیت- برای فرآیند EDM کاملاً کار می کند
• تیتانیوم- در برابر خوردگی مقاوم است و بسیار قوی است
• Hastelloy- در برابر خوردگی بسیار مقاوم است
• کاربید تنگستن- در برابر سایش مقاوم است و بسیار سخت است
• Kovar- این آلیاژ قادر است در برابر سطوح مختلف انبساط حرارتی بایستد
• طلا
• نقره ای- دارای رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی است.

بهترین نرم افزار برای استفاده در EDM

در اینجا بهترین برنامه هایی که می توانید برای EDM استفاده کنید فهرست شده است:

• ادغام CAM و CAD. این برنامه که گرد هم آمده است، قادر است طرح های پیچیده و پیچیده را به واقعیت تبدیل کند. این کار را از طریق راهنمایی دستگاه انجام می دهد.
• اپلیکیشن شبیه سازی این برنامه برای تجسم و بهینه سازی کل رویه قبل از شروع استفاده می شود. وقتی این کار انجام شد، با تمام ناکارآمدی ها یا خطاهای احتمالی آشنا می شوید. بنابراین در زمان صرفه جویی می شود و از اتلاف مواد جلوگیری می شود.
• نرم افزار CNC این رابط چیزی است که ماشین را با عملیات برنامه نویسی خود ارائه می دهد. این مقدار مناسب کنترل حرکت الکترود را تضمین می کند.
• نرم افزار نظارت و کنترل فرآیند این نرم افزار به تنظیم جریان، ولتاژ و موارد دیگر کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که خروجی کار عالی است.
• نرم افزار تولید مسیر ابزار. برای اینکه مسیرهای خاصی برای ابزار ایجاد شود استفاده می شود. این منجر به سطوح دقت بالا می شود.

نحوه مقایسه EDM با سایر فرآیندهای ماشینکاری

در اینجا مواردی وجود دارد که EDM را از سایر روش های ماشینکاری متفاوت می کند:

• فرآیند بدون تماس EDM بدون تماس است به این معنا که شما تماس فیزیکی با مواد ندارید. جرقه یا تخلیه الکتریکی در اینجا کار را انجام می دهد. این را نمی توان برای روش های ماشینکاری سنتی یا سایر روش ها گفت.
• سختی مواد. ماشینکاری موادی که بسیار سخت هستند با استفاده از روش EDM برای شما آسان است. متأسفانه، روش‌های سنتی ماشین‌کاری برای دستیابی به این امر دشوار است.
• دقت و پیچیدگی. اگر می‌خواهید شکل‌های پیچیده و جزئیات دقیق و کاملی داشته باشید، EDM بهترین روش است. با این حال، برای نتایج یکسان نمی‌توانید روی روش‌های سنتی ماشین‌کاری حساب کنید.
• تکمیل سطح. سطح پرداخت سطحی که با EDM دریافت می کنید همیشه بالاتر خواهد بود. بنابراین، برای ماشینکاری پست نیازی به فرآیند نخواهید داشت. با این حال، این را نمی توان در مورد سایر روش های ماشینی بیان کرد.
• سایش ابزار. در مقایسه با سایر فرآیندها، در جایی که مربوط به EDM است، تجربه سایش ابزار زیاد نیست. همچنین، تعمیر و نگهداری با EDM پیچیده نیست.
• راه اندازی فرآیند. راه اندازی EDM عمدتاً پیچیده است و زمان زیادی را صرف می کند. وقتی طرح های پیچیده ای را انجام می دهید این بدتر است. با این حال، سایر روش های ماشینکاری اینطور نیستند.
• محدودیت در مواد قطعه کار. EDM فقط با موادی که رسانای الکتریکی هستند می‌تواند کاملاً کار کند، اما ماشین‌کاری سنتی قادر به کار با انواع مختلف مواد است.
• هزینه عملیات. در مقایسه با سایر روش‌های ماشین‌کاری، برای کارکرد EDM بسیار بیشتر هزینه خواهید کرد. این به دلیل ماشین های تخصصی مورد نیاز، استفاده از برق و تعمیر و نگهداری است.

کاربردهای ماشینکاری تخلیه الکتریکی

در زیر برخی از صنایع وجود دارد که عمدتاً از ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی استفاده می‌شود:

• در اینجا برای ساخت قالب برای قطعات خودرو و همچنین قالب برای قطعات خودرو استفاده می شود.
• برای ماشینکاری قطعات موتور و پره های توربین استفاده می شود.
• تولید ابزار و قالب. برای ایجاد تمبر، قالب و قالب استفاده می شود.
• تجهیزات پزشکی. ایده آل برای تولید دستگاه های جراحی پیچیده و ایمپلنت.
• در ایجاد قطعات باد، هسته ای و غیره مفید است.
• برای ساخت اتصالات و قطعات نیمه هادی استفاده می شود.
• ماشین آلات برای تولید. برای ماشینکاری رزوه ها، چرخ دنده ها و سایر اجزای منحصر به فرد ماشین آلات.
• تحقیق و توسعه. ایده آل برای نمونه های اولیه و ایجاد قطعات آزمایشی.
• برای ایجاد اجزای مورد استفاده در وسایل نقلیه نظامی و همچنین تجهیزات.
• ایده آل برای ایجاد قطعات زیرساخت و اتصالات.

سوالات متداول

EDM چقدر دقیق است؟

ماشینکاری تخلیه الکتریکی قادر به رسیدن به تحمل +/- 0.0002 است. این امر آن را بسیار دقیق و دقیق می کند.

ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی به کدام پایان‌ها می‌تواند دست یابد؟

ماشینکاری تخلیه الکتریکی در نهایت باعث برجای ماندن علائم روی قطعه کار نمی شود. بنابراین، می توانید با این روش ماشینکاری، سطوح برتر را انتظار داشته باشید. توجه داشته باشید که سطح سرعت برش نیز تعیین کننده کامل بودن پرداخت است.

نتیجه

درک منحصر به فرد بودن فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی قطعا چیزی است که به شما کمک خواهد کرد. در تمام این جزئیات ارائه شده، باید اطمینان حاصل کنید که از ماشین مناسب برای آسان کردن فرآیند بسیار آسان استفاده می شود.

منابع بیشتر:

Sinker EDM در مقابل Wire EDM – منبع: TSINFA

سینکر EDM – منبع: TSINFA

ماشینکاری EDM – منبع: IQS DIRECTORY

EDM – منبع: XOMETRY

شارژ EV– منبع: BESEN