معالجة التفريغ الكهربائي (موسيقى الرقص الإلكترونية) هي تقنية متطورة في تشغيل المعادن. عادة, فهو يندرج ضمن طرق إزالة المواد غير التقليدية. العمليات التقليدية مثل القطع, والقص, تعمل بواسطة قوى خارجية, بينما, يعمل EDM عن طريق توليد تفريغات كهربائية عالية الكثافة بين القطب الكهربائي وقطعة العمل المؤرضة. انها تصريفات تشكل فجوة, مما يؤدي إلى إزالة المواد من قطعة العمل. تصنيع الآلات الإلكترونية يمكنها بدقة تصنيع أي مادة موصلة للكهرباء بأقل قدر من الحرارة, ولا يوجد ضغوط متبقية. في هذه المقالة, سنشرح الأنواع الأساسية من EDM بالتفصيل. بالإضافة إلى ذلك, وسنقدم تفصيلاً فنيًا لكل عملية وتطبيقاتها.
الأنواع الشائعة لتصنيع EDM
تشتمل عملية EDM Machining على العديد من الأشكال الدقيقة لتشكيل المواد وإزالتها من قطع العمل. كل منها مناسب لتطبيقات مختلفة.
1. تصنيع الأسلاك الكهربائية التفريغ (موسيقى الرقص الإلكترونية)
ماكينة التفريغ الكهربائي بقطع الأسلاك (سلك التنظيم الإداري) يستخدم سلكًا رفيعًا كأداة لإزالة المواد عن طريق توليد شرارات كهربائية بين السلك وقطعة الشغل. أثناء تحرك السلك على طول مساره، يتسبب الشرر في تفكك قطع صغيرة من المادة. علاوة على ذلك, فهو يساعد على إزالة الحطام. بدءًا, تم استخدام سلك EDM لإجراء عمليات قطع ثنائية الأبعاد على طول المحورين x و y. لكن اليوم, لقد تقدمت بشكل ملحوظ, على طول محاور متعددة. عن طريق ضبط بكرات الأسلاك, يمكن للمشغلين الآن تحقيق قطع بزاوية على طول المحور z. لقد أدى تكامل محاور الدوران إلى تعزيز العملية, لعمليات معقدة ذات 5 محاور.
يعتبر Wire EDM فعالاً للغاية في تصنيع أدوات البثق ومجموعات القوالب المثقوبة. على الرغم من أنه لا يحتاج إلى بدء الثقوب, غالبًا ما يستخدم حفر EDM لإنشاء ثقوب لإدخال القطب الكهربائي. تشمل المواد الشائعة لسلك EDM نحاس, النحاس المطلي بالزنك, والنحاس مع انتشار الزنك أو التقسيم الطبقي. يعتمد اختيار السلك على الموصلية المطلوبة, صلابة, وقوة الشد لوظيفة المعالجة المحددة.
2. معالجة تفريغ الغطاس
تُسمى أيضًا عملية تفريغ الغطاس بالكبش أو التجويف EDM. يستخدم قطبًا كهربائيًا على شكل مادة لآلة عن طريق تفريغ الشرر. القطب, والتي يمكن أن تحتوي على أشكال ثلاثية الأبعاد بسيطة أو معقدة, يتم غمرها في قطعة العمل وتزيل المواد عن طريق توليد تفريغات كهربائية. لإزالة الحطام, يتحرك القطب للأعلى قليلاً على طول المحور z. بينما يتم تشكيل الأقطاب الكهربائية بدقة, لا يمكن أن تكون القطع السفلية جزءًا من التصميم. نحاس أو الجرافيت يستخدم عادة للأقطاب الكهربائية, والتي يتم تصنيعها بعد ذلك لتتناسب مع التجويف المطلوب في المواد الصلبة.
تعمل شركة Ram EDM على نطاق واسع في قطاعات القولبة بالحقن والصب بالقالب. لأنه يسمح بإنشاء ميزات تجويف مفصلة للغاية دون الضغط الناتج عن التشغيل الآلي. وهذا يلغي الحاجة إلى متطلبات ما بعد المعالجة لتحسين السطح والمعالجة الحرارية.
3. آلة حفر التفريغ الكهربائي (موسيقى الرقص الإلكترونية)
يعد Hole Drilling EDM أول شكل من أشكال تصنيع التفريغ الكهربائي (موسيقى الرقص الإلكترونية). يتم استخدامه في مجالات مثل التحكم في تفريغ الغاز الصاروخي, أجهزة طبية, وإنشاء قنوات تبريد في ريش توربينات الغاز. هذه الطريقة متخصصة في إنتاج دقيق, قطر صغير, والثقوب الطويلة المستقيمة. يتم استخدام قطب كهربائي مستقيم في EDM لحفر الثقب. يتم اتباع شكل المقطع العرضي للقطب على طول الثقب لضمان التجانس.
يمكن أن تؤدي عملية حفر الثقب إلى إنشاء ثقوب صغيرة بحجم 0.015 بوصة وقطرها أكبر, وهو يعمل بشكل جيد لكل من المكفوفين ومن خلال الثقوب. عادةً ما يكون للثقوب الناتجة سطح أملس, غالبًا ما يكون مناسبًا للاستخدام كأسطح تحمل دون معالجات تشطيب إضافية. يعتبر حفر الثقب EDM ذو قيمة خاصة عند معالجة المواد الصعبة, حيث أنها تتيح إنشاء أشكال معقدة يصعب أو يستحيل تحقيقها بالطرق التقليدية.
4. التنظيم بالليزر
ماكينة التفريغ الكهربائي بالليزر (التنظيم بالليزر) هي تقنية جديدة تجمع بين الليزر وتصنيع التفريغ الكهربائي. ويستخدم أشعة الليزر لإنشاء شرارات تذيب المادة الموصلة, تمكين التصميم دون الاتصال مع الشغل. علاوة على ذلك, فهو يساعد في تقليل تآكل أداة التشغيل وبالتالي تعزيز تصنيع الأشكال الهندسية المختلفة خاصة عندما يكون التطبيق معقدًا.
يعد الليزر EDM دقيقًا بمعنى أن المادة التي تمت إزالتها بدقة تكون عادة ضمن ± 10 ميكرومتر وبالتالي يمكن استخدام الليزر EDM في الإلكترونيات, الفضاء الجوي, والصناعات الطبية. تتضمن هذه الميزات القدرة على تغيير معلمات الليزر مثل مدة النبضة وكثافة الطاقة لكل وحدة مساحة مما يتيح معدلات إزالة عالية للمواد مع منطقة HAZ صغيرة. تسمح هذه المرونة بقطع المواد الصعبة مثل التيتانيوم والسبائك عالية القوة مما يجعل الليزر EDM أداة مهمة في توليد الميزات الدقيقة دون التأثير على هندسة قطعة العمل أثناء عملية التشغيل الآلي.
طاولة: مقارنة الأسلاك EDM مقابل. الغطاس EDM مقابل. حفر حفرة EDM, والليزر EDM.
| نوع التنظيم الإداري | قيم الدقة | المواد المعالجة | التطبيقات النموذجية | العوامل الفنية |
| قطع الأسلاك EDM | ±1-2 ميكرومتر | معادن موصلة (على سبيل المثال, فُولاَذ, نحاس) | الأدوات, يموت النتوء, أجزاء معقدة | قطر السلك, معدل التغذية, التحكم في الزاوية |
| ثقالة EDM | ± 0.001 ملم | المواد الصلبة (على سبيل المثال, كربيد التنغستن, الجرافيت) | قوالب, يموت, تجاويف معقدة | شكل القطب, معلمات التنظيف |
| حفر حفرة EDM | ± 0.0025 ملم | المواد الموصلة (على سبيل المثال, الألومنيوم, نحاس) | شفرات توربينات الغاز, أجهزة طبية | قطر القطب, التحكم في العمق |
| ثقب صغير EDM | ± 0.0015 ملم | المعادن الصلبة (على سبيل المثال, التيتانيوم, الفولاذ المقاوم للصدأ) | ثقوب دقيقة في التجميعات المعقدة | إعدادات الطاقة, السائل العازل |
| التنظيم بالليزر | ± 10 ميكرومتر | مواد موصلة مختلفة | الآلات الدقيقة, مكونات الالكترونيات | تركيز الشعاع, مدة النبض |
تطبيق EDM
يعد EDM مفيدًا جدًا بعدة طرق, مثالية للاستخدام في معظم مجالات الإنتاج. نظرا لدقتها, والاستقرار الحراري العالي, يفضل للأنماط المعقدة.
علاوة على ذلك, يقدم EDM فوائد اقتصادية للتطبيقات صغيرة الحجم مثل تطبيقات النماذج الأولية. إذا تم صنع النماذج الأولية, يمكن للمصنعين الانتقال إلى طرق تصنيع أخرى للإنتاج الضخم. هذه المرونة تجعل EDM مناسبًا للتطبيقات في قطاعات مثل الإلكترونيات, السيارات, والفضاء, والتي تتطلب درجة تحمل عالية.
1. تصنيع القوالب, قوالب & أدوات
يعد EDM أمرًا لا غنى عنه في صناعة الأدوات وصناعات تصنيع القوالب/القالب. فهو يتيح إنشاء المكونات التي يصعب تحقيقها باستخدام الأساليب التقليدية. تتطلب الأدوات الخاصة دقة عالية وأشكالًا متقنة, تكوينات هندسية, والأشكال الهيكلية ذات الثقوب, فتحات, إلخ. يقوم EDM بكل هذا بكفاءة.
يوفر EDM تشطيبًا جيدًا جدًا للسطح وبالتالي, مطلوب القليل جدًا أو لا يلزم المزيد من التشطيب. أثبتت هذه الكفاءة فائدتها عند توفير الوقت والمال للمصنعين. الصناعات المتطورة مثل صناعات الطيران والسيارات, حيث الوزن هو مصدر قلق كبير, يمكن لـ EDM التعامل مع مواد مثل كربيد التنغستن. كما أنها تمكن الشركات المصنعة من التوصل إلى أدوات طويلة الأمد مع الحفاظ في نفس الوقت على الجودة.
2. حفر حفرة صغيرة الدقة
الاستخدام الرئيسي الآخر لـ EDM هو حفر الثقوب الصغيرة, السماح بعمل ثقوب بأشكال وأعماق مختلفة في المواد الموصلة. القطب الكهربائي المستخدم أكبر قليلاً من الفتحة المطلوبة, ضمان مستوى عال من الدقة. تعتبر هذه العملية فعالة بشكل خاص لتحرير لقم الثقب العالقة في الآلات, تقديم نتائج دقيقة مع تفاوتات منخفضة تصل إلى الصفر. أصغر قطر ثقب يمكن تحقيقه هو 0.025 مم, وهو ما يصعب تحقيقه باستخدام الطرق التقليدية, وخاصة بالنسبة لهذه الأقطار الصغيرة.
3. قطع الزوايا الداخلية الحادة
بسبب طبيعة عدم الاتصال, يعد EDM مفيدًا في إزالة المواد من الزوايا التي يصعب الوصول إليها. أنها قادرة على الوصول إلى دقة +/-1 ميكرومتر, حتى على المواد الأكثر تحديًا. يمكن أن تنتج هذه العملية تشطيبات سطحية 0.1 ميكرومتر RA وهو أمر مهم للقياس عالي الدقة في مختلف القطاعات مثل الطب والإلكترونيات.
عندما تستخدم بشكل صحيح, يمكن لآلات EDM السلكية إجراء عمليات قطع دقيقة مثل السلك المستخدم في الماكينة. توفر الآلات الحديثة أيضًا تحكمًا أفضل في معلمات العملية بما في ذلك معدل التغذية وكثافة الشرارة. تعمل هذه التطورات على تقليل المشكلات السابقة التي كانت مرتبطة بقطع الزوايا الحادة مثل تأرجح الأسلاك.
4. النقش على المواد الصلبة
بخاصة, ليس من السهل نقش المواد الصلبة. لأن النتائج بالكاد تكون متسقة بسبب نوع المعدن وقوة النقش المستخدمة. في الحالات التي تكون فيها المادة المراد قطعها صلبة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، فإن الطرق التقليدية قد لا تكون كافية.
وبالتالي يقدم EDM حلاً باستخدام الطاقة الحرارية والكهربائية. إنه يجعل من الممكن إنشاء خيوط دقيقة من المواد الصلبة دون جعلها قابلة للسحب أو تتطلب المزيد من التشطيب. بشرط أن تكون المادة موصلة للكهرباء, يمكن لـ EDM نقش السبائك الصعبة المختلفة مثل Hastelloy®, مجلة®, التيتانيوم, والنيتينول. يقال إن EDM يحقق التكرار والدقة بمساعدة التحكم CNC.
5. إزالة الأدوات المكسورة من قطع العمل
من المزعج أن يصادف عمال المعادن أداة مكسورة, عالقة في الشغل. طرق الاستخراج التقليدية مدمرة في معظم الحالات. يتم تقديم مشاكل خاصة من خلال عناصر مثل تلك المصنوعة من مواد متينة للغاية مثل الفولاذ المقسى.
EDM آمن, موثوق, والحل النظيف. إنها ترتدي الأداة المكسورة من خلال التفريغ الكهربائي بطريقة يمكن التحكم فيها وتشكل ثقوبًا حتى تتعطل الأداة. بعد أن تذوب الأداة, يمكن استخراج الأجزاء بسهولة بمساعدة الهواء المضغوط أو المغناطيس.
فضلاً عن ذلك, لا تنطوي على أي قوى قطع خارجية/ميكانيكية. علاوة على ذلك, إن التحكم الدقيق في عملية التآكل يقلل بشكل كبير من احتمالية إتلاف قطعة العمل.
خاتمة
استمرت عملية التفريغ الكهربائي في التحسن, السماح للمصنعين بتصميم حواف حادة, الفولاذ المتصلب, جيوب عمياء, وغيرها من الأقطار الداخلية الصغيرة والزوايا الحادة بوتيرة أسرع. تم تحسين التقنيات التقليدية لـ EDM وتطويرها لتشمل تقنيات EDM غير التقليدية, وهذه التقنيات الجديدة أكثر اقتصادا نسبيا من التقنيات السابقة.
لأي من متطلباتك المحددة في حلول التصنيع, يمكنك الاعتماد علينا للحصول على حل مخصص. عملية EDM هي جانبنا القوي, ونحن نرحب بأي أسئلة قد تكون لديكم في هذا المجال. اتصل بنا اليوم للحصول على عرض أسعار ودعنا نكون شركاء مشاريعك.
1 فكرت في "أنواع الآلات EDM & تطبيقاتهم”