EDM odnosi się do metody obróbki przedmiotu obrabianego poprzez efekt erozji elektrycznej wyładowania impulsowego między elektrodą narzędzia a elektrodą przedmiotu obrabianego w określonym ośrodku. EDM to metoda obróbki z wykorzystaniem energii elektrycznej i cieplnej, badana w latach czterdziestych XX wieku i stopniowo stosowana w produkcji. Dziś poznamy zasadę działania EDM.
Podstawowa zasada EDM: Zasada EDM opiera się na zjawisku elektrokorozyjnym podczas pulsacyjnego wyładowania iskrowego między narzędziem a przedmiotem obrabianym (elektrody dodatnie i ujemne) w celu usunięcia nadmiaru metalu, tak aby uzyskać rozmiar, kształt i powierzchnię przedmiot obrabiany. Wymagania dotyczące jakości zaplanowanego przetwarzania.
Elektrody przedmiotu obrabianego i narzędzia są odpowiednio połączone z dwiema elektrodami o różnych polaryzacjach zasilania impulsowego. Elektrody narzędziowe są zwykle wykonane z materiałów odpornych na korozję elektryczną, o dobrej przewodności, wysokiej temperaturze topnienia i łatwej obróbce, takich jak miedź, grafit, stop miedzi z wolframem i molibden. Podczas procesu obróbki elektroda narzędzia również ma straty, ale są one mniejsze niż erozja metalu przedmiotu obrabianego, a nawet prawie zerowe.
Płyn roboczy jako medium odprowadzające pełni również rolę chłodzenia i odprowadzania wiórów podczas procesu obróbki. Powszechnie stosowanymi płynami roboczymi są media o niskiej lepkości, wysokiej temperaturze zapłonu i stabilnych parametrach, takie jak nafta, woda dejonizowana i emulsja.
Kiedy napięcie impulsowe zostanie przyłożone między dwiema elektrodami, gdy zostanie zachowana odpowiednia szczelina między przedmiotem obrabianym a elektrodami, medium roboczego płynu między przedmiotem obrabianym a elektrodami narzędzia zostanie rozbite, tworząc kanał wyładowczy.
W kanale wylotowym generowana jest natychmiastowa wysoka temperatura, która topi lub nawet odparowuje materiał na powierzchni przedmiotu obrabianego. W tym samym czasie odparowuje również płyn roboczy, gwałtownie rozszerza się termicznie w szczelinie wyładowczej i eksploduje, a niewielka część materiału na powierzchni przedmiotu obrabianego ulega erozji i jest wyrzucana, tworząc małe wżery elektryczne.
Po zakończeniu wyładowania impulsowego, po pewnym czasie, płyn roboczy powraca do izolacji. Napięcie impulsowe jest wielokrotnie przykładane do przedmiotu obrabianego i elektrody narzędzia, a powyższy proces jest powtarzany w sposób ciągły, a materiał przedmiotu obrabianego jest stopniowo wytrawiany. System serwomechanizmów stale dostosowuje względne położenie elektrody narzędzia i przedmiotu obrabianego oraz automatycznie podaje, aby zapewnić normalny postęp wyładowania impulsowego, dopóki wymagane części nie zostaną przetworzone.
1. EDM
Elektroda narzędziowa jest zwykle elektrodą w kształcie miedzi lub grafitu, która może mieć dowolny kształt, który można wyprodukować, a przetworzony kształt jest odpowiednią wnęką.
2. Elektrodrążarka drutowa
WEDM dzieli się na powolne cięcie drutem i szybkie cięcie drutem. Ogólnie rzecz biorąc, druty elektrodowe o średnicy {{0}},1~0,3 mm są używane do obróbki elementów o powierzchni prostoliniowej, którymi mogą być części wybijane lub otwory matrycowe.
Podczas EDM zmienia się nie tylko powierzchnia przedmiotu obrabianego, ale także jego podłoże. Struktura powierzchni obrabianego przedmiotu jest podzielona na trzy warstwy (Rysunek 1-3). Warstwa uderzeniowa na powierzchni EDM powstaje w wyniku uderzenia wyrzucanego stopionego metalu i niewielkiej ilości cząstek elektrody. Ta warstwa jest łatwa do usunięcia.
Kolejną warstwą jest warstwa twarda (warstwa tlenkowa). EDM zasadniczo zmienia strukturę metalurgiczną i właściwości twardej warstwy. Pod działaniem średniego oleju stopiony metal szybko się ochładza, a stopiony metal, który nie został wyrzucony, krzepnie we wnęce, tworząc twardą warstwę. Ta twarda i krucha warstwa tlenku powoduje powstawanie mikroskopijnych pęknięć. Jeśli ta warstwa jest zbyt gruba lub nie można jej pocienić ani usunąć przez polerowanie, element może ulec przedwczesnemu uszkodzeniu w pewnych warunkach użytkowania.
Ostatnia warstwa to warstwa nagrzana lub wyżarzona. Po prostu się nagrzewa, nie topi się. Grubość warstwy twardej i warstwy nagrzanej zależy od zdolności rozpraszania ciepła materiału przedmiotu obrabianego i energii obróbki. W każdym przypadku zmieniona warstwa metalu wpłynie na pierwotne właściwości powierzchni przedmiotu obrabianego. Automatyczny obwód wykańczający na maszynie CNC EDM może skutecznie zmniejszyć tworzenie się twardej warstwy, ale nadal nie może wyeliminować wyżarzonej warstwy.
W porównaniu z tradycyjnymi metodami obróbki EDM ma wiele zalet, takich jak możliwość obróbki dowolnego materiału przewodzącego, w tym materiałów metalowych o wyższej twardości, których nie można obrabiać tradycyjnymi procesami.
Za pomocą EDM można osiągnąć głębokości niemożliwe do osiągnięcia za pomocą narzędzi skrawających, co jest idealną metodą obróbki w przypadku wymagającej głębokiej obróbki.
EDM nie przykłada dodatkowej siły mechanicznej do przedmiotu obrabianego podczas obróbki, co zapewnia zachowanie właściwości mechanicznych przedmiotu obrabianego. Ponadto wykończenie powierzchni po EDM jest zwykle lepsze niż w przypadku tradycyjnych procesów.
Jednak w porównaniu z tradycyjnymi technikami obróbki EDM jest wolniejsza i zużywa dużo energii, co zwiększa koszty produkcji.
