방전 가공(EDM) 공정이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

방전 가공(EDM) 전기 방전(스파크)을 사용하여 공작물에서 재료를 제거하는 비 전통적인 기계 가공 및 전기 열 공정입니다.

• 1770년 Joseph Priestley에 의해 처음 관찰되었습니다. 그는 영국의 물리학자였습니다.
• EDM 기계에서 전극 사이의 전류가 빠르게 반복(반복)되어 물질이 제거됩니다. 전극은 유전체 액체로 분리되어 있으며 전극 전체에 고전압이 가해집니다.
• 가공이 어렵고 내열성이 높은 재료를 가공하는 데 사용됩니다.
• EDM은 전기 전도성 재료만 가공하는 데 사용할 수 있습니다. 그렇지 않으면 사용할 수 없습니다.
• 전극 중 하나를 도구라고 하고 다른 하나를 공작물이라고 합니다. 여기서 공구는 전원 공급 장치의 음극 단자에 연결되고 공작물은 양극 단자에 연결됩니다.

작동 원리

이미지 소스

방전 가공에서; 전위차는 도구와 w/p에 걸쳐 펄스 형태로 적용됩니다. 공구와 공작물은 전기적으로 전도성이 있어야 하고 그들 사이에 작은 간격이 유지되어야 합니다. 공구와 공작물이 유전 매체(등유 또는 탈이온수)에 잠겨 있습니다.

전위차가 가해지면 공구의 전자가 공작물 쪽으로 이동하기 시작합니다. 여기서 도구는 음수이고 w/p는 양수입니다. 도구에서 w/p로 이동하는 전자가 유전 매질의 분자와 충돌합니다.

분자와 전자의 충돌로 인해 이온으로 변환됩니다. 이것은 도구와 w/p 사이의 갭에서 전자와 이온의 농도를 증가시킵니다. 전자는 w/p 쪽으로 이동하고 이온은 도구 쪽으로 이동합니다.

전류는 도구와 w/p 사이에 설정되고 플라즈마라고 합니다. 전자와 이온이 w/p와 도구를 때리면 운동 에너지가 열 에너지로 바뀝니다. 생성되는 열의 온도는 약 섭씨 10000도입니다. 이 열은 공작물에서 재료를 기화시키고 녹입니다. 전압이 파괴됨에 따라 전류는 공구와 w/p 사이에 흐르지 않도록 멈춥니다. 그리고 w/p의 용융된 물질은 분화구 뒤에 남겨진 순환 유전체 매체에 의해 플러시됩니다.

전극에 일정한 전압이 가해지지 않기 때문에 스파크 발생이 연속적이지 않습니다. 전압은 펄스 형태로 인가됩니다.

또한 읽어보기:

• 전자빔 가공 공정의 작동 원리
• 워터 제트 가공 공정이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?
• 레이저 빔 가공 – 주요 부품, 원리, 응용 프로그램 작업

방전 장치의 종류

EDM 기계에는 두 가지 유형이 있습니다.

(i) 램/싱커 EDM :이 EDM 기계는 유전체 매체에 잠긴 공구와 공작물로 구성됩니다. 램타입의 툴로 구성되어 있으며, 가공물에 제작하는데 필요한 형상이나 형태에 따라 생성이 가능합니다. 캐비티 유형 또는 볼륨 EDM이라고도 합니다.

(ii) 유선 EDM: 와이어 EDM에서 얇은 단일 가닥 와이어는 공작물에서 재료를 절단하는 데 사용됩니다. 와이어는 일반적으로 황동으로 만들어집니다. 와이어와 w/p 사이에는 항상 일정한 간격이 유지됩니다. 와이어는 유전체 매체가 있는 탱크에 잠긴 작업물을 통해 지속적으로 공급됩니다. 여기에서 와이어와 공작물 사이의 틈에서 스파크가 발생합니다. 300mm 두께의 금속을 절단하고 다른 방법으로 절단하기 어려운 단단한 금속으로 펀치, 다이 및 도구를 만드는 데 사용됩니다.

장비

방전 가공에 사용되는 다양한 장비는

1. 유전체 저장소, 펌프 및 순환 시스템

펌프는 두 전극(도구와 공작물) 사이의 유전 매체를 순환시키는 데 사용됩니다. 유전 매질로 등유 또는 탈이온수가 사용됩니다.

2. 발전기 및 제어 장치

발전기는 전위차를 적용하는 데 사용됩니다. 이 가공공정에서 사용되는 전압은 일정하지 않고 펄스 형태로 인가된다. 제어 장치는 가공 공정 중 다른 작업을 제어하는 ​​데 사용됩니다.

3. 작업 고정 장치가 있는 작업 탱크

작업 유지 장치가 있는 작업 탱크가 있습니다. 공작물은 작업 고정 장치에 고정됩니다. 탱크에 유전체가 들어 있습니다.

4. 도구 홀더

도구를 고정하는 데 사용됩니다.

5. 도구를 이동하는 서보 시스템

공구를 제어하기 위해 서보 시스템이 사용됩니다. 전극(공구와 공작물) 사이에 필요한 간격을 유지합니다.

방전 가공(EDM) 작업

• EDM에서는 먼저 공구와 w/p가 기계에 고정됩니다. 그 후 서보 메커니즘의 도움으로 도구와 공작물 사이에 작은 간격(사람 머리카락)이 유지됩니다.
• 공구와 공작물을 유전체 매체(탈이온수 등유)에 담근다.
• 전극에 전위차가 가해집니다. 공구와 공작물 사이에 전기 스파크가 발생합니다. 이 불꽃은 약 섭씨 10000도의 열을 발생시킵니다. 그리고 이 열로 인해 작업물의 재료가 기화하기 시작하고 녹습니다.
• 방전 가공에서 스파크 발생은 연속적이지 않습니다. 전압이 끊어지면 유전체 유체가 용융 물질을 씻어내고 분화구를 남깁니다.
• 이 과정은 계속되고 공작물을 가공합니다.

방전 가공 공정에 대한 더 나은 설명을 위해 비디오 보기:

장점

• 전기 전도성이 있는 모든 재료를 가공하는 데 사용할 수 있습니다.
• 부품을 변형시키지 않고 웹이나 핀과 같이 얇고 깨지기 쉬운 부분을 쉽게 가공할 수 있습니다.
• 복잡한 금형 섹션과 금형을 정확하고 신속하게 저렴한 가격으로 생산합니다.
• 버가 발생하지 않는 공정입니다.
• 공구와 공작물 사이의 접촉을 포함하지 않습니다. 따라서 섬세한 섹션과 작업 재료를 왜곡 없이 쉽게 가공할 수 있습니다.
• 기존 공작기계로는 만들 수 없는 복잡한 형상을 가공할 수 있습니다.
• 테이퍼 구멍을 생성할 수 있습니다.

단점

• 전기 전도성 재료만 가공할 수 있습니다.
• 금속 제거율이 낮습니다.
• 가공 중 공구 마모 증가
• 램/싱커 EDM용 전극 준비에 추가 비용과 시간이 소요됩니다.
• 높은 전력 소비
• EDM에서 오버컷이 형성됩니다.

애플리케이션

1. 주로 금형 제작 및 금형 산업에서 사용됩니다.
2. 항공우주, 자동차 및 전자 산업의 프로토타입 제조에 사용됩니다.
3. 주화 금형 제작에 사용됩니다.
4. 다양한 용도에 작은 구멍을 만드는 데 사용됩니다.
5. 파손된 공구(스터드, 볼트 드릴 비트, 탭)와 같이 쉽게 분해되지 않는 부품을 가공물에서 분해하는 데 사용됩니다.

이것은 방전 가공에 관한 것입니다. – 원리, 장비, 유형, 작업, 응용 프로그램의 장단점. 이와 관련하여 문의 사항이 있으면 댓글을 남겨주세요. 이 기사가 가치 있는 경우 Facebook 및 Google+에서 공유하십시오.