ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) چیست؟ - یک مرور کلی
1. مقدمه ای بر EDM
EDM ، همچنین به عنوان ماشینکاری جرقه ، غرق شدن درگذشت ، سوزاندن سیم یا ماشینکاری فرسایش نیز شناخته می شود ، یک فرآیند تولید کمرنگ است. این ماده در درجه اول برای برش سخت یا دشوار- به {{2} مواد ، مانند فولاد ابزار سخت شده ، تیتانیوم ، تنگستن و کاربید استفاده می شود که در غیر این صورت برای دستگاه با استفاده از روشهای سنتی چالش برانگیز هستند.
EDM بر اساس اصل حذف مواد از طریق تخلیه های الکتریکی به سرعت در حال تکرار بین یک ابزار (الکترود) و یک قطعه کار غوطه ور در یک مایع دی الکتریک است.
2. اصل EDM
اصل اساسی پشت EDM تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی برای از بین بردن مواد از قطعه کار است. ابزار و قطعه کار به منبع تغذیه DC متصل شده و در فاصله نزدیک نگه داشته می شود. هنگامی که یک میدان الکتریکی ولتاژ بالا- بالا اعمال می شود ، یک شکست دی الکتریک بین الکترودها رخ می دهد و یک جرقه ایجاد می کند.
هر جرقه گرمای موضعی شدید (8000 درجه تا 12000 درجه) ایجاد می کند ، که بخش کوچکی از قطعه کار را ذوب و تبخیر می کند. مایع دی الکتریک منطقه را خنک می کند و زباله ها را از بین می برد. این فرایند هزاران بار در ثانیه تکرار می شود و به تدریج قطعه کار را به هندسه مورد نظر شکل می دهد.
3. انواع EDM
EDM را می توان بر اساس فرم الکترود و برنامه به سه نوع اصلی طبقه بندی کرد:
a. Die Sinking EDM (RAM EDM یا SINKER EDM)
از یک گرافیت شکل یا الکترود مس استفاده می کند که یک ماکت منفی از حفره مورد نظر است.
معمولاً برای ایجاد قالب ، میر و حفره های پیچیده استفاده می شود.
مناسب برای شکل های سه بعدی.
b. سیم EDM (WEDM)
از یک سیم نازک و مداوم در حال حرکت (به طور معمول برنج) به عنوان الکترود استفاده می کند.
این سیم مانند یک باند ، با هدایت CNC ، از طریق مواد برش می یابد.
ایده آل برای تولید پروفایل های پیچیده 2D و اشکال پیچیده با تحمل های محکم.
c. حفاری سوراخ EDM
فرم تخصصی EDM برای حفاری سوراخ های ریز و عمیق به سرعت در مواد سخت شده استفاده می شد.
برای ساختن سوراخ های خنک کننده در تیغه های توربین یا سوراخ های کوچک در نازل های انژکتور سوخت استفاده می شود.
4. اجزای فرآیند EDM
مؤلفه های اصلی تنظیم EDM شامل موارد زیر است:
منبع تغذیه: ولتاژ DC پالس مورد نیاز برای تولید جرقه را تولید می کند.
الکترود (ابزار): مواد رسانا مورد استفاده برای شکل دادن یا برش قطعه کار.
محل کار: ماده ای که باید ماشینکاری شود ، به طور معمول رسانا.
مایع دی الکتریک: عایق مایع (معمولاً آب یا روغن دیونیزه شده) که شکل گیری جرقه را کنترل می کند ، قطعه کار را خنک می کند و زباله ها را از بین می برد.
سیستم کنترل سروو: شکاف صحیح بین ابزار و قطعه کار را حفظ می کند.
ابزار ماشین: سیستم CNC برای هدایت حرکت ابزار ، به ویژه در EDM سیم.
5. مکانیسم کار
در اینجا نحوه عملکرد EDM به تفصیل آورده شده است:
شروع: الکترود و قطعه کار همراه با یک شکاف کوچک (به طور معمول 10-50 میکرون) و در مایع دی الکتریک غوطه ور می شوند.
جرقه: یک ولتاژ DC پالس فرکانس بالا -} استفاده می شود ، دی الکتریک را یونیک می کند و یک کانال پلاسما را تشکیل می دهد.
حذف مواد: جرقه حاصل ذوب می شود و بخش کوچکی از مواد را تبخیر می کند.
خنک کننده و گرگرفتگی: دی الکتریک ناحیه را خنک می کند و ذرات مذاب را از بین می برد.
تکرار: این چرخه به سرعت (حداکثر 250،000 بار در ثانیه) رخ می دهد ، و به تدریج مواد را به شکل مورد نظر فرسایش می دهد.
6. مواد مورد استفاده در EDM
a. مواد قطعه کار
فولادهای سخت شده (فولاد ابزار ، فولاد ضد زنگ)
تیتانیوم و آلیاژهای آن
کاربید تنگستن
ناله
آلومینیوم (به دلیل هدایت و مشکلات گرگرفتگی کمتر متداول است)
b. مواد الکترود
گرافیت (که معمولاً برای Sinker EDM به دلیل قابلیت ماشینکاری و مقاومت در برابر سایش استفاده می شود)
مس (هدایت عالی و مقاومت در برابر سایش خوب)
برنج (در سیم EDM استفاده می شود)
Tungsten (برای ویژگی های خوب و برنامه های دما {0} بالا)
7. مزایای EDM
EDM چندین مزیت متمایز نسبت به روشهای سنتی ماشینکاری ارائه می دهد:
a. ماشینکاری مواد سخت
می تواند بدون نیاز به نرم شدن ، فولاد ، تیتانیوم و کاربید را برش دهد.
b. بدون استرس مکانیکی
هیچ تماسی بین ابزار و قطعه کار به معنای هیچ استرس مکانیکی ، اعوجاج یا برس نیست.
c. دقت و دقت بالا
قادر به تولید ویژگی های پیچیده و ریز با تحمل 0.005 میلی متر پوند یا بهتر است.
d. هندسه های پیچیده
می تواند گوشه های داخلی تیز ، دیوارهای نازک ، حفره های عمیق و شکل های پیچیده سه بعدی ایجاد کند.
e. پایان سطح عالی
یک سطح صاف را ارائه می دهد ، گاهی اوقات نیاز به عملیات ثانویه را از بین می برد.
8. محدودیت های EDM
با وجود مزایای آن ، EDM محدودیت هایی دارد:
a. فقط مواد رسانا
EDM فقط می تواند مواد رسانا الکتریکی را ماشین کند.
b. کندتر از ماشینکاری معمولی
نرخ حذف مواد (MRR) کندتر است ، به خصوص برای قطعات حجم {{0}.
c. سایش ابزار
الکترودها سایش را تجربه می کنند و باید در طراحی ابزار جایگزین یا جبران شوند.
d. مصرف انرژی بالا
EDM به دلیل تولید مداوم جرقه ، انرژی- فشرده است.
e. مسائل یکپارچگی سطح
اگر به درستی کنترل نشود ، امکان استفاده مجدد از لایه و ریزگردها وجود دارد.
9. برنامه های EDM
EDM به طور گسترده در برنامه های تولید دقیق - استفاده می شود:
a. هوا و فضا
تیغه های توربین ، انژکتورهای سوخت ، قطعات موتور و سوراخ های خنک کننده در توربین های گازی.
b. پزشکی
ابزارهای جراحی ، ایمپلنت های ارتوپدی و ماشینکاری میکرو- برای ابزارهای دندانپزشکی.
c. خودرو
اجزای موتور ، سیستم های سوخت ، قالب برای قطعات پلاستیکی و لاستیکی.
d. ابزار و ساخت مرگ
قالب هایی برای قالب گیری تزریق ، مرگ ریخته گری می میرد و مهر و موم می میرد.
e. الکترونیک
سوراخ ها ، شکاف های ریز و اجزای ظریف در اتصالات و نیمه هادی ها Micro {{0}.
10. پیشرفت های اخیر و روندهای آینده
a. بالا - EDM
منبع تغذیه جدید و فن آوری های پالس بهینه شده امکان حذف سریع تر مواد و کیفیت بهتر سطح را فراهم می آورد.
b. nano - edm و micro - edm
برای ساخت میکرو - ساخت در الکترونیک ، پزشکی و MEMS (میکرو-} electro {{2} systems مکانیکی).
c. افزودنی {{0} integration یکپارچه سازی تفریق
EDM با سیستم های چاپ سه بعدی و تولید ترکیبی ادغام شده است.
d. هوش مصنوعی و یادگیری ماشین
سیستم های EDM هوشمند از AI برای بهینه سازی فرآیند ، پیش بینی سایش الکترود و نظارت واقعی- استفاده می کنند.
e. پیشرفت های زیست محیطی
ECO - مایعات دی الکتریک دوستانه و EDM خشک (با استفاده از گاز به جای مایع) برای کاهش اثرات زیست محیطی مورد بررسی قرار می گیرند.
11. نتیجه گیری
ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) یک فناوری ماشینکاری قدرتمند و ضروری است که به شکل گیری دقیق مواد رسانا امکان پذیر است ، به خصوص آنهایی که با استفاده از روشهای سنتی برای ماشین سخت هستند. توانایی آن در ایجاد هندسه های پیچیده ، جزئیات دقیق و اتمام سطح استثنایی ، آن را به سنگ بنای تولید مدرن در صنایع فنی بالا- تبدیل کرده است.
علیرغم محدودیت های آن در سرعت و مصرف انرژی ، نوآوری های مداوم در اتوماسیون ، سیستم های کنترل و تأثیرات زیست محیطی به افزایش قابلیت ها و کارآیی آن کمک می کند. از آنجا که صنایع مرزهای عملکرد و کوچک سازی را تحت فشار قرار می دهند ، EDM همچنان نقش مهمی در تبدیل چالش های مهندسی به واقعیت ها دارد.
PowerWinx خدمات ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) دقیق {{0} را ارائه می دهد. با استفاده از فناوری پیشرفته EDM و تکنسین های متخصص ، شکل های پیچیده ای و تحمل های محکم را برای صنایعی مانند هوافضا ، خودرو و الکترونیک ارائه می دهیم. قابلیت های EDM ما از سطح استثنایی ، صحت و کارآیی استثنایی برخوردار است و PowerWinx را به یک شریک قابل اعتماد برای راه حل های دقیق ماشینکاری تبدیل می کند.