یک ماشین ماشینکاری تخلیه الکتریکی که به عنوان دستگاه پانچ تخلیه الکتریکی، دستگاه تشکیل الکترو فرسایش یا ماشین ماشینکاری تخلیه الکتریکی حفره نیز شناخته می شود، نوع خاصی از تجهیزات ماشینکاری است. از ابزارهای برش سنتی استفاده نمی کند. در عوض، از دمای بالای آنی تولید شده توسط تخلیه جرقه برای فرسایش مواد فلزی استفاده می کند و در نتیجه قطعات را به شکل دلخواه پردازش می کند.
به زبان ساده، می توان آن را ماشینی دانست که «فلز را با جرقه می کند».
اصل کار ماشین ماشینکاری تخلیه الکتریکی بر اساس یک اصل کلیدی است: در یک مایع عایق، هنگامی که دو الکترود (الکترود ابزار و الکترود قطعه کار) بی نهایت به هم نزدیک می شوند اما در تماس نیستند، تخلیه جرقه پالسی ایجاد می شود. دمای بالا (حداکثر 10000-12000 درجه سانتیگراد) که در طول تخلیه آنی ایجاد می شود، مواد فلزی را ذوب و تبخیر می کند.
این فرآیند شامل عناصر زیر است:
دو الکترود:
الکترود ابزار: معمولاً از مواد بسیار رسانا و مقاوم در برابر خوردگی مانند مس یا گرافیت ساخته شده است، شکل آن دقیقاً تکمیل کننده شکل حفره قطعه کار است که قرار است ماشین کاری شود (در اصل یک "استامپ").
الکترود قطعه کار: مواد فلزی در حال ماشینکاری، مانند فولاد قالب یا کاربید سیمانی.
محیط عایق: معمولا یک روغن EDM تخصصی است. این برای عایق کاری، خنک کردن و حذف تراشه ها عمل می کند.
فرآیند ماشینکاری:
الکترود ابزار و الکترود قطعه کار در روغن EDM غوطه ور می شوند.
از طریق یک سیستم سروو، الکترود ابزار به آرامی به سمت الکترود قطعه کار تغذیه می شود.
هنگامی که فاصله بین آنها به اندازه کافی کوچک می شود (معمولاً از چند میکرومتر تا ده ها میکرومتر)، عایق شکسته می شود و یک تخلیه جرقه پالسی ایجاد می کند.
دمای بالای آنی، نقطه کوچکی از فلز را روی سطح قطعه کار ذوب و تبخیر می کند.
پس از تخلیه، روغن EDM ذرات فلز مذاب را خنک و جامد می کند و آنها را از شکاف دور می کند.
این فرآیند هزاران یا حتی صدها هزار بار در ثانیه تکرار میشود و حفرههای تخلیه ریز بیشماری روی هم قرار میگیرند تا در نهایت شکل الکترود ابزار را روی قطعه کار "کپی" کنند و حفرههای پیچیده ایجاد کنند.
"استفاده از انعطاف پذیری برای غلبه بر سختی": قابلیت ماشینکاری هر ماده رسانا با استحکام بالا و سختی بالا، مانند فولاد سخت شده، آلیاژهای تیتانیوم و کاربید سیمانی. هرچه مواد سختتر باشد، مزیت ماشینکاری بارزتر است.
بدون نیروی برش ماکروسکوپی: ابزار و قطعه کار در طول ماشینکاری با یکدیگر تماس ندارند و نیروهای برش سنتی را حذف می کنند. بنابراین، میتواند قطعات جداره نازک، انعطافپذیر و با اندازه میکرو را با استحکام کم بدون ایجاد تغییر شکل قطعه کار ماشینکاری کند.
شکلهای مجتمع ماشینکاری: قابلیت ماشینکاری هندسههای پیچیده و حفرههای عمیق و شکافهای باریکی که دستیابی به آنها با استفاده از روشهای برش سنتی دشوار یا غیرممکن است، به ویژه برای ماشینکاری حفرهها و سوراخهای قالب مناسب است.
دقت بالا و کیفیت سطح خوب: از طریق کنترل دقیق پارامترهای الکتریکی می توان به دقت ابعادی بالا و زبری سطح خاص دست یافت. سطح ماشینکاری شده به طور معمول ظاهر حفره ای یکنواختی را نشان می دهد که برای حفظ روغن و روانکاری مفید است.
حوزه کاربرد اولیه برای ماشین آلات EDM (ماشین کاری تخلیه الکتریکی) صنعت تولید قالب است.
قالب های تزریق: حفره های ماشینکاری برای قالب های مختلف محصولات پلاستیکی.
قالب های ریخته گری قالب: حفره های ماشینکاری برای ریخته گری آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای منیزیم و سایر فلزات.
قالب های آهنگری: حفره های ماشین کاری برای قالب های آهنگری.
سوراخهای نامنظم و حفرههای عمیق: ماشینکاری انواع سوراخهای نامنظم، سوراخهای کور و ساختارهای حفره عمیق.
ماشینکاری سوراخ کوچک: با استفاده از سرهای تخصصی ماشینکاری سوراخ کوچک، ماشینکاری کارآمد سوراخهای کوچک عمیق امکان پذیر است.