생산 요구에 따라 다양한 특수 부품과 구조가 여러 분야에 등장했습니다. 이에 따라 다품종 소량 생산 부품의 특성에 적응하기 위해 EDM의 중요성이 점점 더 분명해지고 있습니다. EDM 기술은 제조 분야에서 중요한 위치를 차지합니다. 오랫동안 EDM(방전 가공)은 고정밀, 고수요 솔루션이었으며, 난삭재와 복잡한 부품의 정밀 가공을 달성하는 효과적인 수단입니다.
따라서 이 글을 통해 EDM이 무엇인지, 가공 공정과 구체적인 장점이 무엇인지 자세히 알아보겠습니다.
방전 가공(EDM)은 스파크 가공, 아크 가공, 와이어 컷 EDM, 와이어 커팅, EDM 커팅, 와이어 버닝, 와이어 이너전 등 다양한 이름으로 알려진 제조 공정입니다.
EDM은 재료 제거 과정에서 기계적 힘을 필요로 하지 않는 비전통적인 방법으로, 단일 얇은 와이어를 사용하고 전기 스파크에서 발생하는 열과 탈염수를 함께 사용하여 금속을 절단합니다. 절단 와이어는 소재에 닿지 않으며 녹을 방지합니다.
전류는 유전체 유체에 의해 전극과 공작물 사이에서 분리되며, 전류는 전극과 공작물을 통과합니다. 충분한 전압이 가해져 도체로 만들지 않는 한 유전체 유체는 전기 절연체 역할을 합니다. 발생한 스파크 방전이 공작물을 부식시켜 원하는 최종 형상을 만듭니다. 이 과정에서 전류는 도전성 재료를 절단하고 다른 마감이나 연마 공정 없이 매끄러운 표면을 남깁니다. 일반적으로 전극 직경 범위는 .004"~.012"(0.10mm~0.30mm)이며, 직경은 더 크거나 작을 수 있습니다.
공구 및 정밀 부품 제조에서 EDM은 적용성 때문에 매우 인기가 있습니다. 특히 티타늄과 같은 경질 소재나 밀링으로 얻기 어려운 특히 복잡한 형상에 적합합니다.
와이어 절삭은 와이어 또는 전극과 공작물 사이에서 전기 방전을 생성하여 수행됩니다. EDM 절삭은 항상 공작물 전체를 관통합니다. 와이어 가공을 시작하려면 공작물에 먼저 구멍을 뚫거나 가장자리에서 시작해야 합니다. 가공 영역에서 각 방전은 공작물에 구멍을 생성하고 공구에 영향을 미칩니다. 와이어는 기울일 수 있어 상단과 하단에서 테이퍼 또는 다른 프로파일을 가진 부품을 만들 수 있습니다. 스파크가 간격을 뛰어넘으면 재료가 공작물과 전극에서 제거됩니다.
스파크 과정에서 단락을 방지하기 위해 비전도성 유체 또는 유전체도 공정에 사용됩니다. 폐기물은 유전체에 의해 제거되고 공정은 계속됩니다. 전극과 공작물 사이에는 절대 기계적 접촉이 없습니다. 와이어는 일반적으로 황동 또는 적층 구리로 만들어지며 직경은 0.1~0.3mm 사이입니다.
전기 방전 가공에는 많은 특수 형태가 있지만, 산업용 EDM 기계는 일반적으로 세 가지 범주로 그룹화됩니다: 다이 싱커 EDM, 와이어 EDM, 홀 드릴링 EDM.
싱커 EDM은 램 EDM, 컨벤셔널 EDM, 플런지 EDM이라고도 하며, 다양한 형상, 크기, 소재의 가공된 전극을 사용하여 공작물에서 재료를 제거합니다. 전극은 일반적으로 흑연으로 만들어지지만 구리, 텅스텐, 황동 및 이들 소재의 조합도 사용할 수 있으며, 전극의 기하학적 특징은 요구 사양을 달성하도록 맞춤화할 수 있습니다.
싱커 EDM 공정에서 공작물과 전극 모두 오일 또는 합성 오일의 절연 유체에 담겨 있으며, 기계는 CNC 기술을 사용하여 전극을 공작물로 자동 유도합니다. 와이어 EDM과 마찬가지로 전극이 공작물에 접근하면 전하 강도가 유전체 유체의 장벽을 깨고 스파크를 생성하여 미세 입자를 녹이고 증발시켜 소량의 재료를 침식시킵니다.
이 과정은 초당 수십만 번 반복되며, 재료를 제거하면서 기계는 원하는 크기에 도달할 때까지 전극의 움직임을 계속 제어합니다. 오늘날 다이 EDM은 공구 및 금형 응용 분야에서 복잡한 캐비티 형상을 만드는 데 사용됩니다.
전기를 사용하여 미세하게 대전된 구리 또는 황동 와이어를 전극으로 사용하여 모든 도전성 소재를 정확하고 정밀하게 절단하는 비전통적 가공 기술입니다. 기본 작동 원리는 연속적으로 움직이는 얇은 금속 와이어(전극 와이어라고 함)를 전극으로 사용하여 공작물에 펄스 스파크 방전을 수행하여 금속을 제거하고 형상을 절단하는 것입니다.
많은 경우 전체 부품이 유전체 유체에 담겨 있으며, 절삭 과정에서 고압 상하 노즐이 와이어 주변 영역의 미세 파편을 제거합니다. 유체는 또한 비전도성 장벽 역할을 하여 가공 영역에서 전도성 채널 형성을 방지합니다. 와이어가 부품에 가까워지면 전기장 강도가 장애물을 극복하고 유전체 파괴가 발생하여 와이어와 공작물 사이에 전류가 흐르게 되어 전기 스파크가 발생합니다.
전극 와이어의 서로 다른 작동 속도에 따라 와이어 EDM 공작기계는 일반적으로 두 가지 범주로 나뉩니다: 하나는 고속 와이어 EDM 기계(WEDM-HS)로, 전극 와이어가 고속 왕복 운동하며, 일반적인 와이어 속도는 8~10m/s, 전극 와이어를 반복 사용할 수 있고 가공 속도가 빠르지만, 빠른 와이어 이동으로 전극 와이어가 역방향에서 흔들리고 멈추기 쉽습니다. 다른 유형은 저속 와이어 EDM 기계(WEDM-LS)로, 전극 와이어가 한 방향으로 저속 이동하며, 일반적인 와이어 속도는 0.2m/s 미만입니다. 방전 후 전극 와이어는 더 이상 사용되지 않습니다. 작업이 안정적이고 균일하며 진동이 적고 가공 품질이 좋지만 가공 속도는 낮습니다.
와이어 EDM 공정에는 중요한 제한이 있습니다: 와이어는 공작물을 완전히 관통해야 합니다. 와이어 EDM은 관통 특징만 가공할 수 있습니다. 부품의 특징이 가장자리 절단을 허용하지 않는 경우, 다른 유형의 EDM인 소구멍 드릴링을 사용하여 모든 도전성 소재에 빠르게 구멍을 뚫을 수 있습니다.
소구멍 드릴링 EDM은 중공 원형 전극을 사용하여 공작물에 구멍을 뚫습니다. 와이어 EDM과 마찬가지로 드릴링 EDM은 스파크 침식을 사용하여 재료를 제거합니다. 그러나 EDM 드릴링에서는 구멍 크기가 전극 직경으로 제어됩니다. 경화 또는 이종 소재에서도 정확하고 정밀한 구멍을 만들 수 있어 여러 첨단 기술의 핵심 개발이 되었습니다.
EDM 공정 중 유전체 유체는 전극 주변과 내부를 통해 펌핑되어 냉각하고 침식된 입자를 씻어냅니다. CNC 드릴링 EDM은 수동 위치 결정 없이 여러 구멍을 무인 상태로 빠르고 쉽게 뚫을 수 있습니다. 소구멍 EDM은 시동 구멍, 통풍 구멍, 냉각수 구멍, 센터핀 구멍 또는 기타 막힌 구멍이 필요한 부품에 이상적이며, 부러진 탭과 드릴 비트 제거에도 매우 유용합니다.
공통점:1. 두 가공 유형 모두 펄스 전원 기반의 전기 방전 가공이며, 공작물은 도체여야 합니다.
2. 동일한 가공 원리, 전기 방전 열로 생성된 금속을 녹여 금속을 제거하므로 두 공정의 가공 소재 난이도는 소재 경도와 무관하며, 가공 중 상당한 기계적 절삭력이 없습니다.
1. EDM 성형 공작기계의 주요 가공 대상은 표면에 섬세한 패턴이나 곡면을 인쇄하는 것입니다. 와이어 EDM 공작기계는 주로 평면 공작물을 가공합니다. 와이어 EDM의 움직임은 공작물을 이동시키는 것이고, EDM은 전극을 이동시켜 가공합니다.
2. EDM은 관통 구멍과 막힌 구멍을 가공할 수 있으며, 복잡한 형상의 플라스틱 금형 캐비티 및 기타 부품 가공과 문자, 패턴 조각 등에 적합합니다. 와이어 EDM은 관통 구멍만 가공할 수 있으며, 작은 구멍, 복잡한 형상의 좁은 슬릿, 다양한 복잡한 부품을 쉽게 가공할 수 있습니다.
EDM은 1940년대에 발명된 매우 초기 비전통적 공정입니다. 컴퓨터 수치 제어(CNC)와 결합되어 정확하고 신뢰할 수 있는 가공 방법이 되었으며, 이제 더 전통적인 절단 방법에서 표준이 되었습니다. 일반적으로 다른 가공 옵션으로는 너무 섬세한 작고 높은 디테일의 항목 생산에 이상적인 선택입니다. 특히 맞춤형 요구나 소량 생산(시제품 등)에 인기가 있습니다. EDM은 선삭, 밀링, 연삭, 소구멍 드릴링 등 다양한 공정을 수행할 수 있습니다. 금형 제조 외에도 EDM은 자동차, 의료, 항공우주 등에도 흔히 사용됩니다.
제조공정
방전 가공(EDM)이란? 방전 가공(Electrical Discharge Machining, EDM)은 공구(전극)와 가공 중인 부품 사이에서 일련의 반복적인 전기 방전을 통해 부품에서 재료를 제거하는 비전통적 가공 공정입니다. 이는 유전체 유체의 존재 하에서 이루어집니다. 방전 가공(EDM)은 스파크 가공, 스파크 침식, 다이 싱킹, 와이어 버닝, 와이어 침식으로도 알려져 있으며, 전기 방전(스파크)을 사용하여 원하는 모양을 얻는 금속 가공 공정입니다. 재료는 두 전극 사이에서 빠르게 반복되는 전류 방전에 의해 공작물에서 제거되며
1. 정밀 가공이란? 정밀 가공은 매우 높은 품질로 여분의 소재를 제거하여 기계, 구성요소, 액세서리를 생산하는 첨단 제조 기술입니다. 이름에서 알 수 있듯 완제품은 매우 엄격한 가공 마무리 공차와 정밀도 요구사항을 충족해야 합니다. 정밀 가공은 일상생활에서 물건을 만드는 데 사용되는 기계의 크고 작은 많은 구성요소를 생산하는 데 사용됩니다. 이러한 물건은 많은 작은 부품으로 구성되므로, 이러한 작은 부품이 정확히 맞물리고 의도한 대로 작동하도록 고정밀 작업이 필요합니다. 신뢰할 수 있는 고정밀 절단 결과를 얻기 위해서는 많은 다양
