آیا تا به حال فکر کرده اید که چگونه تولید کنندگان در برخی از سخت ترین مواد شناخته شده برای مهندسی مؤلفه های فوق العاده دقیق ایجاد می کنند؟ ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) در خط مقدم فناوری تولید مدرن قرار دارد و در نحوه شکل گیری فلز و مواد رسانا متحول می شود.
این فرآیند تولید پیشرفته از قدرت تخلیه الکتریکی کنترل شده برای دستیابی به دقت سطح میکرون در ماشینکاری هندسه های پیچیده استفاده می کند. از اجزای توربین هوافضا گرفته تا ایمپلنت های پزشکی ، قابلیت های EDM در صنایع متنوع گسترش می یابد و راه حل هایی را ارائه می دهد که روش های برش سنتی کوتاه می آید.
از طریق بررسی فرآیندها ، انواع و برنامه های کاربردی آن ، ما پرده برداری می کنیم که چگونه EDM مواد اولیه را به مؤلفه های مهندسی دقیق تبدیل می کند که به دنیای مدرن ما قدرت می دهند.
EDM (ماشینکاری تخلیه الکتریکی) چیست؟
درک اصول EDM
ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) یک فرآیند تولید دقیق با استفاده از جرقه های الکتریکی کنترل شده برای حذف مواد از قطعه های رسانا است. این فرآیند از طریق تخلیه الکتریکی بین الکترود و قطعه کار ، هر دو در یک مایع دی الکتریک غوطه ور می شوند . در فاصله تخلیه 0.01-0.5 میلی متر ، هزاران جرقه در ثانیه مناطق بومی شده ای را ایجاد می کنند که به 8000-12،000 درجه سانتیگراد می رسد.
مایع دی الکتریک عملکردهای مختلفی را ارائه می دهد: تأمین عایق الکتریکی ، خنک کردن ناحیه ماشینکاری ، شستشوی ذرات فرسایش یافته و حفظ شرایط شکاف بهینه.
اصول فرسایش جرقه
فرآیند فرسایش جرقه از یک دنباله دقیق پیروی می کند که در آن یک کانال یونیزاسیون به یک کانال پلاسما از گاز فوق گرم تبدیل می شود. حذف مواد از طریق:
پارامترهای فرآیند کلیدی عبارتند از:
تاریخ و تکامل EDM
فناوری EDM در دهه 1940 از طریق دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی بوریس و ناتالیا لازارنکو از فرسایش الکتریکی کنترل شده پدیدار شد. این تکامل از اساسی لازارنکو مدارهای گرفته تا سیستم های مدرن با استفاده از فناوری ادغام CNC , سیم و قابلیت های پیشرفته از جمله میکرو EDM , کنترل های تطبیقی و بهینه سازی فرآیند AI محور ، انقلابی در تولید دقیق در هوافضا و صنایع پزشکی پیشرفت کرده است.
چرا EDM در تولید مدرن مهم است؟
دستیابی به تولید دقیق از طریق فناوری EDM
دقت در سطح میکرون و هندسه های پیچیده توانایی های دقیق EDM را در ساخت مدرن مشخص می کند. این فرآیند تحمل های بعدی را به اندازه 0.001 میلی متر پوند محکم می کند در حالی که در حال ماشینکاری شکل های پیچیده در مواد سخت شده است. ماهیت غیر تماسی EDM ، فشارهای مکانیکی و مشکلات سایش ابزار را از بین می برد که به طور معمول دقت ماشینکاری معمولی را محدود می کند و باعث ایجاد ویژگی های میکروسکوپی با کیفیت سطح استثنایی می شود.
مزایای تولید EDM در ابزار و ساخت مرگ
مواد سخت شده و حفره های عمیق نقش اساسی EDM را در تولید ابزار و مرگ نشان می دهد. دستگاه های فناوری اجزای فولادی ابزار با سختی بیش از 60 HRC بدون اعوجاج بعدی مرتبط با فرآیندهای عملیات حرارتی. EDM حفره های مرده دقیقی را با نسبت های عمق به عرض بیشتر از 20: 1 ایجاد می کند ، که شامل جزئیات پیچیده و سطوح بافتی است که باعث افزایش عملکرد قالب های تزریق و عملیات تمبر می شود.
تأثیر بر اجزای هوافضا
آلیاژهای مقاوم در برابر گرما و ویژگی های داخلی اهمیت EDM را در تولید هوافضا نشان می دهد. این فرآیند در ماشینکاری کانال های خنک کننده پیچیده در اجزای توربین ساخته شده از سوپر آلوهای مبتنی بر نیکل ، و حفظ خواص مواد مهم در کل فرآیند ماشینکاری ، برتری دارد. فناوری EDM سوراخ های دیفیوزر با دقت شکل به قطر 0.3 میلی متر برای سیستم های تزریق سوخت را ایجاد می کند و مستقیماً در بهبود کارآیی موتور و عملکرد در هواپیماهای مدرن نقش دارد.
مزایا و مضرات فناوری EDM
مزایای پردازش EDM
قابلیت فوق العاده EDM به هندسه های پیچیده ماشین آن را از روشهای معمولی جدا می کند. این فرآیند در ایجاد اشکال پیچیده و ویژگی های داخلی با نسبت ابعاد بیش از 20: 1 ، ضمن دستیابی به گوشه های داخلی تیز و جزئیات ریز که از طریق رویکردهای سنتی ماشینکاری غیرممکن خواهد بود ، برتری دارد.
تطبیق پذیری مواد بیانگر یک مزیت مهم دیگر از فناوری EDM است. این فرآیند بدون در نظر گرفتن سختی ، هر ماده رسانا برقی را به طور مؤثر ماشین می کند. این قابلیت هنگام کار با فولاد سخت شده تا 70 HRC به ویژه با ارزش بسیار ارزشمند است ، زیرا EDM خطر تحریف پس از درمان را از بین می برد و آلیاژهای عجیب و غریب را با سهولت کنترل می کند.
از نظر دقت و کیفیت ، EDM قابلیت های استثنایی را نشان می دهد. این فناوری به طور مداوم تحمل های محکم به اندازه 0.001 میلی متر پوند را بدست می آورد در حالی که تولید سطح بسیار خوبی به 0.1 RA می رسد. عدم وجود تماس مستقیم ابزار به کار ، استرس مکانیکی را در قسمت های ظریف از بین می برد ، و در نتیجه اجزای بدون بار با حداقل مناطق تحت تأثیر گرما ایجاد می شود.
مضرات پردازش EDM
محدودیت اصلی EDM در سرعت پردازش آن نهفته است . در مقایسه با روشهای ماشینکاری معمولی ، EDM نرخ حذف مواد کندتر را نشان می دهد و منجر به افزایش زمان تولید ، به ویژه برای هندسه های ساده می شود. این محدودیت به ویژه در سناریوهای تولید با حجم بالا آشکار می شود که زمان چرخه بسیار مهم است.
هزینه های عملیاتی یک چالش مهم دیگر را نشان می دهد. این فناوری نیاز به سرمایه گذاری اولیه قابل توجهی در تجهیزات و هزینه های نگهداری مداوم دارد. جایگزینی منظم الکترود به دلیل سایش و مصرف انرژی قابل توجهی در طول کار در مقایسه با روشهای ماشینکاری معمولی به هزینه های بالاتر تولید کمک می کند.
محدودیت های فنی ذاتی فرایند EDM نیاز به بررسی دقیق دارد. این فناوری به سیستم های تخصصی مدیریت مایعات دی الکتریک بستگی دارد و نیاز به نگهداری منظم الکترود دارد. علاوه بر این ، این فرآیند منطقه ای تحت تأثیر گرما را بر روی سطوح ماشینکاری ایجاد می کند و کاربرد آن محدود به مواد رسانا برقی است.
پیچیدگی کنترل فرآیند لایه دیگری از چالش را اضافه می کند. دستیابی به نتایج بهینه نیاز به بهینه سازی پارامترهای پیشرفته و اپراتورهای ماهر دارد که پیچیدگی های فرآیند را درک می کنند. حساسیت سیستم به تغییرات هدایت الکتریکی و نیاز به نگهداری منظم سیستم دی الکتریک نیاز به توجه مداوم برای حفظ ثبات فرآیند دارد.
روند EDM چگونه کار می کند؟
تولید تخلیه الکتریکی
سیال دی الکتریک , پتانسیل ولتاژ و شکاف الکترود اساس اساسی ماشینکاری تخلیه الکتریکی را تشکیل می دهد. این فرایند زمانی آغاز می شود که اختلاف ولتاژ بین الکترود ابزار و قطعه کار اعمال شود ، به طور معمول از 20 تا 120 ولت. مایع دی الکتریک ، معمولاً روغن هیدروکربن یا آب دیونیزه شده ، شکاف کوچک (0.01-0.5 میلی متر) را بین این مؤلفه ها پر می کند. با افزایش ولتاژ ، یک میدان الکتریکی شدید ایجاد می کند که مایع دی الکتریک را یونیزه می کند و یک کانال پلاسما را تشکیل می دهد.
کانال پلاسما به سرعت گسترش می یابد و دمای موضعی را به 8000 تا 12000 درجه سانتیگراد می رساند. این درجه حرارت شدید باعث می شود که مواد قطعه کار به طور فوری ذوب و تبخیر شوند. هنگامی که جریان قطع می شود ، کانال پلاسما از بین می رود و یک انفجار ایجاد می کند که به زور مواد مذاب را از سطح قطعه کار بیرون می کشد. مایع دی الکتریک سپس این ذرات میکروسکوپی را از بین می برد و سطح آن را برای تخلیه بعدی آماده می کند.
اجزای سیستم EDM
واحد منبع تغذیه به عنوان قلب عملیات EDM عمل می کند و پالس های الکتریکی با دقت کنترل شده را ارائه می دهد. منبع تغذیه مدرن از دستگاههای نیمه هادی پیشرفته برای تولید الگوهای پالس دقیق استفاده می کند ، با فرکانس های مختلف از 2000 تا 500000 هرتز. این واحدها می توانند هم مدت و هم شدت پالس را تعدیل کنند و امکان حذف مواد بهینه شده را فراهم می کنند.
سیستم دی الکتریک محیط عملیاتی مهم را حفظ می کند. این دستگاه از مخازن ذخیره سازی ، پمپ ها ، فیلترها و واحدهای کنترل دما تشکیل شده است. مایع دی الکتریک از طریق یک سیستم فیلتراسیون پیچیده گردش می کند که ذرات زباله ها را به اندازه 2-5 میکرون از بین می برد. تثبیت دما در دمای 1 درجه سانتیگراد ، شرایط ماشینکاری مداوم و دقت بعدی را تضمین می کند.
ساختار ابزار ماشین آلات چارچوب مکانیکی را برای موقعیت یابی دقیق الکترود فراهم می کند. سیستم های سروو با دقت بالا حرکت الکترود را با وضوح به 0.1 میکرومتر کنترل می کنند. این ساختار شامل مواد مرطوب کننده و سیستم های جبران حرارتی برای حفظ دقت موقعیت یابی در طی عملیات گسترده ماشینکاری است.
نظارت و کنترل در EDM
نظارت بر شکاف در زمان واقعی از سنسورهای پیشرفته برای اندازه گیری ویژگی های الکتریکی هر تخلیه استفاده می کند. سیستم های پیشرفته ولتاژ و شکل موج فعلی را در فواصل میکرو ثانیه تجزیه و تحلیل می کنند و تغییرات را تشخیص می دهند که ممکن است شرایط ماشینکاری زیر حد را نشان دهد. این داده ها به الگوریتم های کنترل تطبیقی می پردازند که به طور مداوم پارامترهای فرآیند را بهینه می کنند.
کنترل پایداری تخلیه نرخ حذف مواد ثابت را از طریق تنظیم خودکار پارامترهای ماشینکاری حفظ می کند. هنگامی که الگوهای تخلیه غیر طبیعی رخ می دهد ، سیستم می تواند پارامترهای پالس ، فشار شستشوی یا موقعیت الکترود را در میلی ثانیه اصلاح کند. ماشین های مدرن EDM شامل الگوریتم های هوش مصنوعی هستند که از داده های فرآیند تاریخی برای پیش بینی و جلوگیری از ناپایداری های ماشینکاری یاد می گیرند.
سیستم های نظارت بر کیفیت سطح تکامل ویژگی های سطح قطعه کار را در حین ماشینکاری ردیابی می کنند. سنسورهای انتشار آکوستیک تغییرات ظریف در خصوصیات تخلیه را تشخیص می دهند که ممکن است بر سطح سطح تأثیر بگذارد. ادغام با سیستم های بینایی امکان بازرسی خودکار از بافت سطحی و دقت بعدی را فراهم می کند و امکان کنترل حلقه بسته در عملیات نهایی را فراهم می کند.
انواع مختلف فناوری EDM
EDM سیم
ماشینکاری تخلیه الکتریکی سیم (WEDM) از یک سیم فلزی نازک ، به طور معمول برنج یا مس استفاده می کند ، از قطر 0.02 تا 0.3 میلی متر. این سیم به عنوان یک الکترود به طور مداوم در حال حرکت عمل می کند و برش های دقیقی را از طریق تخلیه های الکتریکی ایجاد می کند. یک سیستم کنترل شده با رایانه ضمن حفظ فاصله ثابت بین سیم و قطعه کار ، مسیر سیم را راهنمایی می کند. آب دیونیزه شده به عنوان مایع دی الکتریک عمل می کند و در طی فرآیند برش قابلیت خنک کننده و شستشوی برتر را فراهم می کند.
این سیم با تغذیه مداوم سیم تازه از یک قرقره تأمین ، از نوسازی مداوم استفاده می کند و از تأثیرگذاری بر روی دقت برش جلوگیری می کند. سیستم های پیشرفته WEDM به اندازه 0.1 میکرومتر RA و دقت موقعیتی در 0.001 میلی متر پوند به پایان می رسند. سیستم های کنترل چند محوره هندسه های پیچیده ، از جمله سطوح مخروط و خمیده را فعال می کنند ، و باعث می شوند WEDM در ابزار و تولید قالب به ویژه ارزشمند باشد.
EDM سینک
EDM سنگی که به عنوان RAM EDM نیز شناخته می شود ، از یک الکترود دقیقاً شکل استفاده می کند که به قسمت کار فرو می رود. الکترود ، که معمولاً از گرافیت یا مس ساخته شده است ، ضمن ایجاد یک حفره معکوس در قطعه کار ، شکل خود را حفظ می کند. مایع دی الکتریک روغن هیدروکربن از طریق منطقه ماشینکاری گردش می کند و شرایط تخلیه بهینه و از بین بردن زباله ها را حفظ می کند.
سیستم های مدرن EDM Sinker قابلیت حرکت مداری را در بر می گیرد و به الکترود اجازه می دهد در هنگام ماشینکاری در الگوهای پیچیده حرکت کند. این عمل مداری باعث افزایش کارایی گرگرفتگی می شود و کیفیت پایان سطح را بهبود می بخشد. تعویض ابزار اتوماتیک الکترودهای متعدد را در خود جای می دهد و عملیات خشن و اتمام را با هندسه های الکترود مختلف در یک تنظیم واحد امکان پذیر می کند.
جزئیات بیشتر در مورد سیم EDM در مقابل Sinker EDM.
حفاری سوراخ EDM
حفاری سوراخ کوچک EDM در ایجاد سوراخ های دقیق با استفاده از الکترودهای لوله ای تخصص دارد. الکترودها ، به طور معمول برنج یا مس ، دارای کانال های گرگرفتگی داخلی برای تحویل مایعات دی الکتریک به طور مستقیم به منطقه برش هستند. این فناوری سوراخ هایی به قطر 0.1 میلی متر با نسبت عمق به قطر بیش از 20: 1 تولید می کند.
چرخش با سرعت بالا الکترود (500-2000 دور در دقیقه) برای دستیابی به سرعت حذف مواد سریع با تخلیه الکتریکی ترکیب می شود. حرکت چرخان باعث افزایش راندمان گرگرفتگی می شود و صافی سوراخ را حفظ می کند. سیستم های پیشرفته شامل تشخیص دستیابی به موفقیت برای جلوگیری از آسیب الکترود در هنگام تکمیل سوراخ ها هستند.
میکرو EDM
EDM در مقیاس میکرو مرزهای مینیاتوریزاسیون را تحت فشار قرار می دهد و با اندازه های ویژگی زیر 100 میکرومتر کار می کند. الکترودهای سیم فوق العاده ای ، گاهی اوقات به اندازه 0.01 میلی متر نازک ، عملیات برش بسیار دقیق را فعال می کنند. این فرآیند نیاز به منبع تغذیه تخصصی دارد که قادر به تولید تخلیه های کنترل شده با انرژی کم به اندازه چند میکروژول هستند.
سیستم های موقعیت یابی با دقت بالا دقت زیر میکرون را در حین عملیات ماشینکاری حفظ می کنند. سیستم های نوری پیشرفته نظارت بر زمان واقعی فرآیند میکرو ماشین سازی را ارائه می دهند. این فناوری کاربرد گسترده ای را در ساخت دستگاه های پزشکی ، قالب های میکروسکوپ و اجزای الکترونیکی دقیق پیدا می کند.
سیستم های EDM ترکیبی
دستگاه های ترکیبی خاکستری EDM سنگ زنی معمولی را با ماشینکاری تخلیه الکتریکی در یک مجموعه واحد ترکیب می کنند. چرخ سنگ زنی شامل عناصر رسانا است که در حین کار تخلیه الکتریکی ایجاد می کنند. این ترکیب ضمن حفظ کیفیت عالی سطح ، میزان حذف مواد را افزایش می دهد. رویکرد ترکیبی به ویژه از ماشینکاری سرامیک پیشرفته و مواد کامپوزیت سود می برد.
سیستم های کنترل خودکار ابزار یکپارچه بین حالت های مختلف ماشینکاری انتقال می یابد. سیستم های کنترل پیشرفته تعادل بین سنگ زنی مکانیکی و اثرات تخلیه الکتریکی را بر اساس ویژگی های قطعه کار و نتایج مورد نظر بهینه می کنند. ادغام چندین فرآیند ماشینکاری ، زمان تنظیم را کاهش می دهد و راندمان کلی تولید را بهبود می بخشد.
برنامه های فناوری EDM
برنامه های صنعت هوافضا
آلیاژهای درجه حرارت بالا و هندسه های پیچیده EDM را در تولید هوافضا ضروری می کند. این فرآیند در ماشینکاری تیغه های توربین با کانال های خنک کننده پیچیده ، که در آن روش های برش سنتی با سوپر آلوهای مبتنی بر نیکل مقاوم به گرما می جنگند ، برتری دارد. تولید کنندگان موتور از EDM برای ایجاد سوراخ های دیفیوزر با دقت به قطر 0.3 میلی متر استفاده می کنند و برای سیستم های تزریق سوخت کارآمد ضروری است. توانایی ماشین سازی مواد سخت شده بدون القاء تنش حرارتی ، خواص مکانیکی بحرانی اجزای هوافضا را حفظ می کند.
تولید دستگاه پزشکی
مواد زیست سازگار و ویژگی های میکروسکوپی نقش EDM را در فناوری پزشکی مشخص می کند. این فرآیند الگوهای مفصلی را در کاشت تیتانیوم ایجاد می کند و از طریق بافت سطح دقیقاً کنترل شده کنترل می شود. تولید کنندگان ابزار جراحی از میکرو EDM برای تولید هندسه های برش پیچیده در اجزای استیل ضدزنگ با تحمل به اندازه 0.005 میلی متر پوند استفاده می کنند. ماهیت غیر تماسی EDM از آلودگی مادی جلوگیری می کند ، برای حفظ زیست سازگاری دستگاه های پزشکی بسیار مهم است.
صنعت می میرند و قالب
فولادهای ابزار سخت و حفره های عمیق کاربردهای اصلی در ساخت قالب را نشان می دهد. EDM ایجاد ویژگی های قالب تزریق پیچیده را با نسبت ابعاد بیش از 20: 1 امکان پذیر می کند ، که از طریق ماشینکاری معمولی امکان پذیر نیست. دستگاه های فرآیند فولاد (حداکثر 70 HRC) را بدون تحریف بعدی مرتبط با عملیات حرارتی سخت می کنند و دقت هندسی را در مرگ پیچیده پیچیده حفظ می کنند. فناوری سیم EDM پانچ دقیق و اجزای مرده را با ترخیص های همسان به اندازه 0.01 میلی متر برای عملیات تمبر با دقت بالا کاهش می دهد.
الکترونیک و تولید نیمه هادی
اجزای میکروالکترونیک و وسایل دقیق توانایی EDM را در تولید الکترونیک نشان می دهد. این فناوری ویژگی های تراز میکروسکوپی را در بسترهای سرامیکی برای بسته بندی نیمه هادی ایجاد می کند ، با دقت موقعیتی 0.002 میلی متر پوند. EDM قطعات مس بریلیم را برای اتصالات الکترونیکی با فرکانس بالا پردازش می کند و از طریق حذف مواد کنترل شده ، خواص الکتریکی بحرانی را حفظ می کند. این فرآیند ساخت سینک های گرمای پیچیده با الگوهای سطح سطح پیشرفته برای بهبود مدیریت حرارتی را امکان پذیر می کند.
تولید مؤلفه خودرو
اجزای پیشرانه و قطعات سیستم سوخت ، همه کاره بودن EDM را در برنامه های خودرو نشان می دهد. ماشین های فرایند صندلی های دریچه دقیقی را در سرهای سیلندر ساخته شده از فولادهای آلیاژ سخت شده و از راندمان احتراق بهینه اطمینان می دهند. فناوری EDM نازل های انژکتور سوخت پیچیده ای را با سوراخ های اسپری متعدد به قطر 0.1 میلی متر کوچک ایجاد می کند ، که برای رعایت استانداردهای دقیق انتشار بسیار مهم است. این فرایند باعث می شود ضمن حفظ تحمل های هندسی محکم ، تولید اجزای انتقال با پروفایل های اسپلین پیچیده را فراهم کند.
برنامه های تحقیق و توسعه
توسعه نمونه اولیه و آزمایش مواد نقش EDM را در تحقیقات علمی برجسته می کند. این فرآیند نمونه های آزمایشی دقیقی را برای ارزیابی خاصیت مکانیکی ایجاد می کند ، با شرایط سطح کنترل شده که متغیرهای تجربی را به حداقل می رساند. امکانات تحقیقاتی از EDM برای ساخت وسایل سفارشی و ابزار برای تجهیزات تخصصی آزمایش استفاده می کند ، که اغلب با مواد عجیب و غریب مانند کاربید تنگستن یا الماس پلی کریستالی کار می کند. این فناوری باعث ایجاد ویژگی های میکروسکوپی برای مطالعه دینامیک سیال و پدیده های انتقال حرارت در کاربردهای مهندسی می شود.
کاربردهای بخش انرژی
مؤلفه های تولید برق و برنامه های هسته ای اهمیت EDM را در تولید انرژی نشان می دهد. دستگاههای خنک کننده پیچیده در اجزای توربین گازی ماشین آلات می شوند و باعث افزایش راندمان حرارتی از طریق انتقال حرارت بهینه می شوند. تأسیسات انرژی هسته ای EDM را برای ماشینکاری دقیق اجزای آلیاژ زیرکونیوم ، حفظ یکپارچگی مواد برای ایمنی راکتور استفاده می کند. این فناوری ویژگی های کنترل جریان پیچیده ای را در اجزای دریچه برای کاربردهای نفت و گاز ایجاد می کند و از عملکرد قابل اعتماد در شرایط شدید اطمینان می دهد.
چگونه تجهیزات و پارامترهای EDM را انتخاب کنیم؟
انتخاب منبع تغذیه EDM
رتبه بندی قدرت و قابلیت های کنترل پالس پایه و اساس انتخاب منبع تغذیه EDM را تشکیل می دهد. سیستم های EDM مدرن نیاز به منبع تغذیه ای برای ارائه پالس های دقیق فعلی از 1 تا 400 آمپر ، با پتانسیل ولتاژ بین 20 تا 120 ولت ، شامل فناوری IGBT برای شکل های پالس مستطیل پایدار و مستطیل است.
فناوری ژنراتور نقش مهمی در عملکرد ماشینکاری ایفا می کند. ژنراتورهای پیشرفته ISO-Pulse کنترل مستقل از پالس را به موقع و خارج از زمان از 0.1 تا 3000 میکرو ثانیه فراهم می کنند ، در حالی که سیستم های کنترل سازگار بر شرایط تخلیه نظارت می کنند و پارامترها را در زمان واقعی تنظیم می کنند.
سیستم های محافظت از قوس از ثبات فرآیند و ایمنی مؤلفه اطمینان می دهند. منبع تغذیه مدرن شامل چندین سطح محافظت ، از جمله تشخیص اتصال کوتاه و الگوریتم های کنترل شکاف سازگار ، پاسخ به شرایط غیر طبیعی در میکرو ثانیه ها است.
ابزار و الکترودها در EDM
مواد الکترود به طور قابل توجهی بر کارایی و دقت ماشینکاری تأثیر می گذارند. الکترودهای مس هدایت عالی برای برنامه های عمومی را فراهم می کنند ، در حالی که الکترودهای گرافیت در عملیات ماشینکاری خشن که حداکثر نرخ حذف مواد در اولویت قرار دارند ، برتری دارند.
هندسه الکترود نیاز به بررسی دقیق نسبت ابعاد و شرایط گرگرفتگی دارد. الکترودهای پیچیده در حالی که یکپارچگی ساختاری را تحت استرس حرارتی حفظ می کنند ، به کانال های گرگرفتگی داخلی نیاز دارند و تغییرات شکاف جرقه را به طور معمول از 0.01 تا 0.5 میلی متر حساب می کنند.
فن آوری های پوشش سطح ویژگی های عملکرد الکترود را تقویت می کنند. روکش های نیترید تیتانیوم میزان سایش الکترود را تا 40 ٪ کاهش می دهد ، در حالی که الکترودهای مس با روکش کروم مقاومت برتر در برابر آغوش هیدروژن را نشان می دهد.
بهینه سازی پارامترهای ماشینکاری
سطح انرژی تخلیه میزان حذف مواد و کیفیت سطح را تعیین می کند. تنظیمات جریان اوج باید بهره وری را در برابر سایش الکترود متعادل کند ، در حالی که تنظیمات مدت زمان پالس بر اندازه دهانه و عمق منطقه تحت تأثیر گرما تأثیر می گذارد.
شرایط دی الکتریک برای عملکرد بهینه نیاز به کنترل دقیق دارد. فشار باید بدون ایجاد مزاحمت در فرآیند تخلیه ، گرگرفتگی کافی را فراهم کند ، در حالی که سیستم های کنترل دما قوام را در دمای 1 درجه سانتیگراد حفظ می کنند.
پارامترهای کنترل سروو شرایط شکاف بهینه را در کل چرخه ماشینکاری حفظ می کنند. سیستم های پیشرفته از الگوریتم های تطبیقی بر اساس نظارت بر زمان واقعی ولتاژ شکاف و شکل موج فعلی استفاده می کنند و دقت موقعیت یابی را در میکرون 1 پوند حفظ می کنند.
راهنمای مورد نیاز سطح انتخاب پارامتر نهایی. عملیات خشن از سطح انرژی بالاتری استفاده می کند تا نرخ حذف را تا 400 میلی متر 3 ؛ ساعت در ساعت برساند ، در حالی که عملیات به پایان می رسد از کاهش سطح انرژی استفاده می کند و مقادیر زبری سطح را به اندازه 0.1 RA تولید می کند.
استراتژی های نظارت از نتایج ماشینکاری مداوم اطمینان حاصل می کنند. تجزیه و تحلیل در زمان واقعی شکل موج تخلیه امکان تشخیص ناپایداری های فرآیند را فراهم می کند ، و پارامترهای متعدد را همزمان برای کنترل جامع فرآیند ردیابی می کند.
آخرین تحولات EDM چیست؟
سیستم های ترکیبی و قابلیت های چند محوره نشان دهنده تحولات برش در EDM است. ماشین های مدرن EDM را با فرز با سرعت بالا ترکیب می کنند و امکان جابجایی خودکار بین فرآیندهای حذف بهینه مواد و اتمام سطح را فراهم می کنند. سیستم های کنترل تطبیقی اکنون از هوش مصنوعی برای پیش بینی و جلوگیری از ناپایداری های ماشینکاری استفاده می کنند.
اتصال IoT و نظارت بر ابر مبتنی بر Cloud عملیات EDM. فناوری دوقلوی دیجیتال شبیه سازی فرآیند در زمان واقعی را امکان پذیر می کند ، در حالی که الگوریتم های یادگیری ماشین پارامترها را بطور خودکار بر اساس داده های عملکرد تاریخی بهینه می کنند.
دقت در مقیاس نانو قابلیت های EDM را بیشتر سوق می دهد. سیستم های پیشرفته میکرو EDM با استفاده از ژنراتورهای پالس تخصصی از نوع RC و سیستم های موقعیت یابی بسیار دقیق ، اندازه های ویژگی های زیر 5 میکرومتر را به دست می آورند و برنامه های جدیدی را در ساخت نیمه هادی و تولید تجهیزات پزشکی باز می کنند.
فراخوانی به عمل
برای بالا بردن قابلیت های تولید خود آماده هستید؟ در Team MFG ، ما از فناوری EDM برش استفاده می کنیم تا چالش برانگیزترین طرح های شما را به واقعیت تبدیل کنیم. تسهیلات پیشرفته ما جدیدترین سیستم های سیم کشی و سینک EDM را که توسط کارشناسان دارای مجوز صنعت اداره می شود ، دارد.
امروز با تیم MFG تماس بگیرید تا دریابید که چگونه تخصص EDM ما می تواند چالش های مهندسی دقیق شما را به زندگی منتقل کند. بیایید آینده تولید را با هم بسازیم.
منابع مرجع
ماشینکاری تخلیه الکتریکی
Sinker EDM در مقابل سیم EDM
سوالات متداول (سؤالات متداول)
س: اصل اساسی ماشینکاری تخلیه الکتریکی چیست؟
EDM با تولید جرقه های الکتریکی کنترل شده بین الکترود و قطعه کار عمل می کند ، با هر جرقه ذرات ریز از مواد را از بین می برد. این فرآیند در یک محیط سیال دی الکتریک اتفاق می افتد که به کنترل شدت جرقه کمک می کند و زباله های خود را از بین می برد.
س: چرا باید EDM را بیش از روش های ماشینکاری معمولی انتخاب کنم؟
ماشینهای EDM اشکال پیچیده در مواد سخت شده بدون تماس مکانیکی یا نیرو ، دستیابی به تحمل 0.001 میلی متر پوند. این امر آن را برای قطعات ظریف و مواد سخت که در آن ابزارهای برش سنتی شکست می خورند ، ایده آل می کند.
س: با استفاده از EDM چه موادی را می توان به طور مؤثر ماشینکاری کرد؟
هر ماده رسانا برقی برای EDM مناسب است ، از جمله فولاد سخت شده (حداکثر 70 ساعت) ، کاربید تنگستن ، آلیاژهای تیتانیوم و سرامیک های رسانا. سختی مواد در قابلیت ماشین سازی تأثیر نمی گذارد.
س: چگونه می توانم مواد بهینه الکترود را برای برنامه خود انتخاب کنم؟
مواد قطعه کار ، سطح سطح مورد نظر و حجم تولید را در نظر بگیرید. الکترودهای مس مقاومت بسیار خوبی برای سایش برای کارهای دقیق ارائه می دهند ، در حالی که گرافیت در ماشینکاری خشن با نرخ حذف بالاتر برتری دارد.
س: پارامترهای معمولی ماشینکاری که باید نظارت کنم چیست؟
پارامترهای کلیدی شامل جریان تخلیه (1-400 آمپر) ، پالس به موقع (0.1-3000μs) ، ولتاژ شکاف (20-120 ولت) و فشار سیال دی الکتریک (5/5 بار) است. اینها به طور مستقیم بر سرعت ماشینکاری و کیفیت سطح تأثیر می گذارد.
س: چه عواملی باعث سایش الکترود می شود و چگونه می توانم آن را به حداقل برسانم؟
سایش الکترود ناشی از فرسایش حرارتی در هنگام جرقه است. با انتخاب چگالی جریان مناسب ، استفاده از الگوهای حرکتی مداری و اجرای سیستم های کنترل تطبیقی که توزیع جرقه را بهینه می کند ، آن را به حداقل برسانید.
س: چگونه می توانم کیفیت پایان سطح را حفظ کنم؟
نظافت مایعات دی الکتریک را کنترل کنید ، دمای پایدار (1 درجه سانتیگراد) را حفظ کنید و از پارامترهای اتمام مناسب (کاهش انرژی ، پالس های کوتاه تر) استفاده کنید. پانسمان الکترود منظم و نظارت بر شکاف ضروری است.
س: هنگام کار با تجهیزات EDM چه اقدامات احتیاطی را باید دنبال کنم؟
از تهویه مناسب برای بخار دی الکتریک ، حفظ عایق الکتریکی ، نگهداری منظم از قفل ایمنی استفاده کنید و روشهای مناسب برای کنترل مایعات را دنبال کنید. سیستم های پیشگیری از آتش باید عملیاتی شوند.
س: چگونه می توانم شرایط ماشینکاری ناپایدار را عیب یابی کنم؟
مایع دی الکتریک آلوده را بررسی کنید ، وضعیت الکترود را بازرسی کنید ، تنظیمات منبع تغذیه را تأیید کنید و شکل موج تخلیه را تجزیه و تحلیل کنید. شرایط ناپایدار اغلب به عنوان الگوهای سطح قوس یا نامنظم آشکار می شود.
س: آخرین پیشرفت در فناوری EDM که باید از آنها بدانم چیست؟
اکنون سیستم های پیشرفته کنترل تطبیقی مبتنی بر هوش مصنوعی ، قابلیت های چند محوره با اندازه گیری در فرآیند و گزینه های ماشینکاری ترکیبی ترکیب EDM را با آسیاب پر سرعت برای تولید بهینه ادغام می کنند.
