EDM מתייחס לשיטת עיבוד חומר העבודה באמצעות אפקט השחיקה החשמלי של פריקת הדופק בין אלקטרודת הכלי לאלקטרודת חומר העבודה במדיום מסוים. EDM היא שיטת עיבוד באמצעות אנרגיית חשמל וחום שנחקרה בשנות הארבעים ויושמה בהדרגה לייצור. היום נלמד על העיקרון של EDM.
העיקרון הבסיסי של EDM: העיקרון של EDM מבוסס על תופעת האלקטרוקורוזיה במהלך פריקת הניצוץ הפועם בין הכלי לחומר העבודה (אלקטרודות חיוביות ושליליות) כדי להסיר מתכת עודפת, כדי להשיג את הגודל, הצורה והמשטח של חומר עבודה. דרישות עיבוד מתוזמן איכותי.
אלקטרודות חומר העבודה והכלי מחוברות בהתאמה לשתי אלקטרודות בעלות קוטביות שונות של ספק הכוח הדופק. אלקטרודות כלי עבודה עשויות בדרך כלל מחומרים עמידים בפני קורוזיה עם מוליכות טובה, נקודת התכה גבוהה ועיבוד קל, כגון נחושת, גרפיט, סגסוגת נחושת-טונגסטן ומוליבדן. במהלך תהליך העיבוד, לאלקטרודת הכלי יש גם אובדן, אבל הוא קטן מכמות השחיקה של מתכת היצירה, ואפילו קרוב ללא אובדן.
כמדיום הפריקה, נוזל העבודה ממלא גם את התפקיד של קירור והסרת שבבים במהלך תהליך העיבוד. נוזלי עבודה נפוצים הם מדיה עם צמיגות נמוכה, נקודת הבזק גבוהה וביצועים יציבים, כגון נפט, מים מפושטים ואמולסיה.
כאשר מתח הדופק מופעל בין שתי האלקטרודות, כאשר נשמר מרווח תקין בין חומר העבודה לאלקטרודות, המדיום של נוזל העבודה בין חומר העבודה לאלקטרודות הכלי יתפרק ליצירת תעלת פריקה.
טמפרטורה גבוהה מיידית נוצרת בתעלת הפריקה, הממיסה או אפילו מאדה את החומר על פני חומר העבודה. במקביל, הוא גם מאדה את המדיום של נוזל העבודה, מתרחב תרמית במהירות במרווח הפריקה ומתפוצץ, וחלק קטן מהחומר על פני חומר העבודה נשחק ונזרק החוצה, ויוצרים בורות חשמליים זעירים.
לאחר סיום פריקת הדופק, לאחר תקופה מסוימת, מחזירים את נוזל העבודה לבידוד. מתח הדופק מופעל שוב ושוב על חומר העבודה ועל אלקטרודת הכלי, והתהליך הנ"ל חוזר על עצמו ברציפות, וחומר היצירה נחרט בהדרגה. מערכת הסרוו מתאימה כל הזמן את המיקום היחסי של אלקטרודת הכלי וחומר העבודה, ומזינה אוטומטית כדי להבטיח את ההתקדמות הרגילה של פריקת הדופק עד לעיבוד החלקים הנדרשים.
1. EDM
אלקטרודת הכלי היא בדרך כלל אלקטרודה בצורת נחושת או גרפיט, שיכולה להיות בכל צורה שניתן לייצר, והצורה המעובדת היא החלל המתאים.
2. חוט EDM
WEDM מחולק לחיתוך חוט איטי וחיתוך חוט מהיר. בדרך כלל, אלקטרודות תיל בקוטר של {{0}}.1~0.3 מ"מ משמשות לעיבוד חלקי משטח משולטים, שיכולים להיות חלקי אגרוף או חורי תבנית.
מה שמשתנה במהלך EDM הוא לא רק פני השטח של חומר העבודה, אלא גם תת הקרקע שלו. מבנה פני השטח של חומר העבודה המעובד מחולק לשלוש שכבות (איור 1-3). שכבת ההשפעה על פני השטח של EDM נוצרת על ידי השפעת המתכת המותכת שנזרקה וכמות קטנה של חלקיקי אלקטרודה. שכבה זו מוסרת בקלות.
השכבה הבאה היא השכבה הקשה (שכבת תחמוצת). EDM משנה באופן מהותי את המבנה המתכתי ואת המאפיינים של השכבה הקשה. בפעולת השמן הבינוני, המתכת המותכת מתקררת במהירות, והמתכת המותכת שלא נזרקה החוצה מתמצקת בחלל ליצירת שכבה קשה. שכבת תחמוצת קשה ושבירה זו מפתחת סדקים מיקרוסקופיים. אם שכבה זו עבה מדי, או שלא ניתן לדלל אותה או להסיר אותה באמצעות ליטוש, היצירה עלולה להיכשל בטרם עת בתנאי שימוש מסוימים.
השכבה האחרונה היא השכבה המחוממת או החישול. זה פשוט מתחמם, זה לא נמס. עובי השכבה הקשה והשכבה המחוממת נקבע על פי יכולת פיזור החום של חומר העבודה ואנרגיית העיבוד. בכל מקרה, שכבת המתכת שהשתנתה תשפיע על המאפיינים המקוריים של משטח העבודה. מעגל הגימור האוטומטי במכונת CNC EDM יכול להפחית ביעילות את היווצרות השכבה הקשה, אך הוא עדיין לא יכול לבטל את השכבה המחושלת.
בהשוואה לשיטות עיבוד מסורתיות, ל-EDM יש יתרונות רבים, כגון שהוא יכול לעבד כל חומר מוליך, לרבות חומרי מתכת בעלי קשיות גבוהה יותר שאינם ניתנים לעיבוד בתהליכים מסורתיים.
באמצעות EDM ניתן להגיע לעומקים שאי אפשר להגיע אליהם בכלי חיתוך, שהיא שיטת עיבוד אידיאלית לעיבוד עמוק תובעני.
EDM אינו מפעיל כוח מכני נוסף על חומר העבודה במהלך העיבוד, מה שמבטיח את התכונות המכניות של חומר העבודה. בנוסף, גימור פני השטח לאחר EDM בדרך כלל טוב יותר מזה של תהליכים מסורתיים.
עם זאת, בהשוואה לטכניקות עיבוד שבבי מסורתיות, EDM איטי יותר וצורך הרבה חשמל, מה שמגדיל את עלויות הייצור.
