يستخدم EDM بشكل أساسي في تصنيع القوالب والأجزاء ذات الأشكال المعقدة من الثقوب والتجاويف ؛ معالجة المواد الموصلة المختلفة ، مثل السبائك الصلبة والفولاذ المقسى ؛ معالجة الثقوب العميقة والدقيقة ، والثقوب ذات الأشكال الخاصة ، والأخاديد العميقة ، والمفاصل الضيقة وقطع الشرائح الرقيقة ، وما إلى ذلك ؛ تصنيع أدوات التشكيل المختلفة ، والقوالب ومقاييس حلقات الخيط ، وما إلى ذلك.

مبدأ المعالجة

أثناء عملية التفريغ الكهربائي (EDM)، يُوصل قطب الأداة وقطعة العمل على التوالي بقطبي مصدر الطاقة النبضي، ويُغمران في سائل العمل، أو يُشحن سائل العمل في فجوة التفريغ. يتم التحكم في قطب الأداة لتغذية قطعة العمل عبر نظام التحكم الآلي في الفجوة. عندما تصل الفجوة بين القطبين إلى مسافة معينة، يُؤدي جهد النبضة المطبق عليهما إلى تفتيت سائل العمل وتوليد تفريغ شراري.

في قناة التفريغ الدقيقة، يتم تركيز كمية كبيرة من الطاقة الحرارية على الفور، ويمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 10000 درجة مئوية، كما يتغير الضغط بشكل حاد، بحيث تذوب المواد المعدنية المحلية على سطح العمل لهذه النقطة على الفور وتتبخر، وتنفجر في السائل العامل، وتتكثف بسرعة، وتشكل جزيئات معدنية صلبة، وتؤخذ بعيدًا بواسطة السائل العامل. في هذا الوقت، ستترك علامات حفرة صغيرة على سطح قطعة العمل، ويتوقف التفريغ لفترة وجيزة، ويستعيد السائل العامل بين القطبين حالة العزل.

ثم ينخفض ​​جهد النبضة التالي عند نقطة أخرى حيث تكون الأقطاب الكهربائية قريبة نسبيًا من بعضها البعض، مما ينتج عنه تفريغ شراري وتكرار العملية. وبالتالي، على الرغم من أن كمية المعدن المتآكلة لكل تفريغ نبضي صغيرة جدًا، إلا أنه يمكن تآكل المزيد من المعدن بسبب آلاف التفريغات النبضية في الثانية، مع إنتاجية معينة.

في ظل حالة الحفاظ على فجوة التفريغ الثابتة بين قطب الأداة وقطعة العمل، يتآكل معدن قطعة العمل بينما يتم تغذية قطب الأداة باستمرار في قطعة العمل، وأخيرًا يتم تشغيل الشكل المقابل لشكل قطب الأداة. لذلك، طالما أن شكل قطب الأداة ووضع الحركة النسبي بين قطب الأداة وقطعة العمل، يمكن تشغيل مجموعة متنوعة من الملفات الشخصية المعقدة. عادة ما تكون أقطاب الأداة مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل ذات موصلية جيدة ونقطة انصهار عالية ومعالجة سهلة، مثل النحاس والجرافيت وسبائك النحاس والتنغستن والموليبدينوم. في عملية التشغيل، يكون لقطب الأداة أيضًا خسارة، ولكن أقل من مقدار تآكل معدن قطعة العمل، أو حتى قريب من عدم وجود خسارة.

كوسط تفريغ، يلعب سائل العمل أيضًا دورًا في التبريد وإزالة الرقائق أثناء المعالجة. سوائل العمل الشائعة هي وسط ذو لزوجة منخفضة ونقطة وميض عالية وأداء مستقر، مثل الكيروسين والماء منزوع الأيونات والمستحلب. آلة الشرارة الكهربائية هي نوع من التفريغ المثار ذاتيًا، وخصائصها هي كما يلي: يكون للقطبين من تفريغ الشرارة جهد عالي قبل التفريغ، وعندما يقترب القطبان، ينهار الوسط، ثم يحدث تفريغ الشرارة. إلى جانب عملية الانهيار، تنخفض المقاومة بين القطبين بشكل حاد، وينخفض ​​الجهد بين القطبين أيضًا بشكل حاد. يجب إطفاء قناة الشرارة في الوقت المناسب بعد الحفاظ عليها لفترة قصيرة من الزمن (عادةً 10-7-10-3 ثانية) للحفاظ على خصائص "القطب البارد" لتفريغ الشرارة (أي أن الطاقة الحرارية لتحويل طاقة القناة لا تصل إلى عمق القطب في الوقت المناسب)، بحيث يتم تطبيق طاقة القناة على نطاق أدنى. يمكن أن يتسبب تأثير طاقة القناة في تآكل القطب محليًا. الطريقة التي تحدث بها ظاهرة التآكل عند استخدام تفريغ الشرارة في معالجة الأبعاد للمادة تسمى معالجة الشرارة الكهربائية. تفريغ الشرارة هو تفريغ شرارة في وسط سائل ضمن نطاق جهد أقل. وفقًا لشكل قطب الأداة وخصائص الحركة النسبية بين قطب الأداة وقطعة العمل، يمكن تقسيم تفريغ الشرارة إلى خمسة أنواع. قطع سلكي تفريغ شرارة للمواد الموصلة باستخدام سلك متحرك محوريًا كقطب أداة وقطعة عمل تتحرك على طول الشكل والحجم المطلوبين؛ طحن تفريغ الشرارة باستخدام سلك أو عجلة طحن موصلة للتشكيل كقطب أداة لثقب المفتاح أو طحن التشكيل؛ يستخدم لتصنيع مقياس حلقة الخيط، مقياس سدادة الخيط [1]، التروس وما إلى ذلك. معالجة الثقوب الصغيرة، وسبائك السطح، وتقوية السطح وأنواع أخرى من المعالجة. يمكن لتفريغ الشرارة معالجة المواد والأشكال المعقدة التي يصعب قطعها بطرق التصنيع العادية. لا توجد قوة قطع أثناء التصنيع؛ لا ينتج نتوءات وأخدود قطع وعيوب أخرى؛ لا يلزم أن تكون مادة قطب الأداة أكثر صلابة من مادة قطعة العمل؛ الاستخدام المباشر لمعالجة الطاقة الكهربائية، من السهل تحقيق الأتمتة؛ بعد أثناء المعالجة، ينتج السطح طبقة تحول، والتي في بعض التطبيقات يجب إزالتها بشكل أكبر؛ ومن الصعب التعامل مع تلوث الدخان الناجم عن تنقية ومعالجة سائل العمل.