اسپارک یا تخلیه الکتریکی به عملی گفته میشود که در آن بین یک ابزار و قطعه فاصله برقرار شده و مابین آنها گازی به جریان درمی آید که موجب به وجود آمدن جرقه میشود. همین جرقه موجب ایجاد تراش میشود. دلیل پیدایش این روش استحکام بالای فلزات و مقاومت آنها در برابر حرارت بود که مهندسان را بر آن داشت تا نیاز به نوع خاصی از ماشین کاری را کشف کنند که میتوان از مهمترین آنها به ماشین کاری تخلیه الکتریکی به وسیله دستگاه اسپارک اشاره کرد. باما همراه باشید تا با مطالب مهمی از ماشین کاری با اسپارک آشنا شوید.
اسپارک چیست؟
همه چیز در مورد اسپارک
ماشینکاری تخلیه الکتریکی (Electrical Discharge Machining) که با نام ماشینکاری به وسیله دستگاه اسپارک (spark) نیز شناخته می شود، یکی از جدیدترین تکنیک هایی است که به طیف تکنیک های قالبسازی صنعتی اضافه شده است.. ماشین کاری به وسیله اسپارک فرآیند برش فولاد یا سایر فلزات با استفاده از روش تخلیه الکتریکی است به طوریکه وقتی بین دو اتصال الکتریکی جرقه ایجاد میشود مقدار مشخصی مواد از از هر اتصال کنده میشود.
به همین دلیل است که سعی شده از انرژی جرقه برای اهداف مفیدی مانند ماشین کاری فلزات استفاده شود. کارشناسان کشف کرده اند که جرقه های کوتاه مدت و با فرکانس بالا برای ایجاد یک ماشین کاری کارآمد مورد نیاز است. آنها همچنین دریافتند که اگر یک تخلیه الکتریکی در یک دی الکتریک انجام شود، انرژی می تواند در یک منطقه کوچک متمرکز شود. با ایجاد جرقه از یک طرف و پیش بردن ابزار به قطعه کار از طرف دیگر، به مرور زمان شکل ابزار در قطعه کار مورد براده برداری قرار میگیرد.
وقتی جرقه ای ایجاد میشود دمایی بین 8 تا 12 هزار درجه سانتیگراد به وجود می آورد که همین امر باعث به وجود آمدن حفره ای در قطعه کار میباشد که البته اندازه حفره به انرژی جرقه تولید شده بستگی دارد. همینطور عمق حفره ایجاد شده هم ممکن است بین چند میکرون تا یک میلیمتر باشد. داخل محلول دی الکتریک که غالبا از نفت می باشد قطعه کار روی یک صفحه به صورت غوطه ور می باشد.
پیشنهاد ویژه برای مطالعه شما
توضیح در مورد روش کار اسپارک
مخزن در پایه دستگاه قرار می گیرد و الکترود روی گلویی دستگاه قرار می گیرد. گلویی هم به چرخ شانه که یک سیستم پینیون است متصل می باشد. شانه را یک سرووموتور به وسیله یک پینیون تحریک میکند که باعث میشود ابزار حرکت عمودی نسبت به قطعه کار داشته باشد. قطعه کار به عنوان قطب مثبت و الکترود به عنوان قطب منفی به یک منبع الکتریکی متصل میشوند و پس از آن سرووموتور شانه دستگاه را تا یک فاصله مشخصی بین قطعه و ابزار به سمت پایین حرکت میدهد تا دی الکتریک بین قطعه کار و ابزار قطع شود و فعالیت دستگاه تخلیه الکتریکی شروع بشود.
تمامی این فعالیت ها باعث میشود تا مواد از قطعه کار جدا شود. در این لحظه حتی خوردگی الکترود هم به کمترین حد خود میرسد. پس از آن از طریق شلنگ، دی الکتریک روی قطعه کار پاشیده میشود و باعث شستن سطح قطعه و ازبین رفتن ذرات خوردشده میشود. پس از آن الکترود به سمت پایین حرکت میکند ولی این بار به علت اینکه سطح آن دچار خوردگی شده بیشتر از قبل حرکت خودرا ادامه میدهد. دوباره دستگاه تخلیه الکتریکی فعالیت خودرا در یک عمق بیشتر تکرار میکند که باعث میشود مواد دیگری از قطعه کار تراشیده شود. این فعالیت ادامه می یابد و ابزار به سمت بالا حرکت میکند و سطح قطعه کار شسته میشود. پس از آن ابزار به سمت پایین حرکت کرده و دستگاه تخلیه الکتریکی با کمترین شعاع جرقه به کار خود میپردازد.
برای ایجاد عمق های زیاد باید از چندین الکترود استفاده کرد چراکه خوردگی فقط در قطعه کار به وجود نمی آید و الکترود هم دچار خوردگی می شود. عملیات پایانی توسط آخرین الکترود صورت میگیرد و شکل نهایی را الکترود آخر در بیشترین عمق ایجاد مینماید. الکترود های اولیه بیشتر خشن کاری را صورت میدهند. پیوسته وار مایع دی الکتریک به چرخش خود ادامه میدهد. در ادامه مایع به منبع برگشت داده میشود و پس از گذشت از فیلتر ها به وسیله یک شلنگ به تانک اصلی پمپ میگردد.
پیشنهاد ویژه: مطالعه در مورد قالب سازی و طراحی انواع قالب ها
انواع دستگاه اسپارک
درکل سه مدل از دستگاه تخلیه الکتریکی وجود دارد که در ادامه به بررسی هرکدام از آنها میپردازیم.
ماشین‌های تخلیه الکتریکی وایرکات (Wire Cutting EDM):
در این روش اجسام به وسیله سیم های نازک که به عنوان الکترود عمل میکنند، برش داده میشوند. این روش برای برش فلزات بسیار اقتصادی و دقیق می باشد. مخصوصا در زمانی که بخواهیم یک فلزی را بدون هیچ استرس و فشاری برش بدهیم. باتوجه به ماهیت این روش که شامل هیچ تماس یا نیروی وارد شده ای به قطعه نمی باشد، برای برشکاری از برش وایرکات استفاده میکنند.
ماشین‌های تخلیه الکتریکی مته‌ای (Sinker EDM):
اشکال پیچیده ای را میتوان با استفاده از این روش به وجود آمورد. در اصل این یک روش سنتی دستگاه تخلیه الکتریکی است که به Ram EDM نام معروف می باشد. در این شیوه باید از الکترودی که معمولا از جنس مس یا گرانیت تولید شده است استفاده شود. الکترود باید از قبل به شکل خواسته شده ساخته شده باشد تا پس از آن درون ماده قرار داده شود.
ماشین‌های تخلیه الکتریکی سوراخ‌کاری (Hole Drilling EDM):
در این شیوه الکترود ها به شکل لوله میباشند و مایع دی الکتریک از همین الکترود ها برای تغذیه استفاده میکند. از این شیوه بیشتر برای حفاری استفاده میکنند چراکه این نوع از دستگاه تخلیه الکتریکی میتواند حفره های عمیق و کوچک تری را نسبت به شیوه های مرسوم حفاری به وجود بیاورد.
مزایای روش اسپارک:
در این شیوه نرخ ماشین کاری بر اساس نقطه ذوب قطعه کار می باشد و هیچ وابستگی به سختی قطعه ندارد. از همین رو میشود ماشین کاری بدون پلیسه ای را برای قطعاتی مثل سمانته و فولادهای ابزاری آبکاری شده و حتی کاربیت ها که قابلیت ماشین کاری کمتری دارند، انجام داد. انواع قطعه و اجسامی که اشکال پیچیده دارند را میتوان با این شیوه ماشین کاری نمود.
با توجه به عدم تماس بین قطعه کار و الکترود، امکان ایجاد دیواره های نازک و اشکال ظریف وجود دارد.. وجود دستگاه تخلیه الکتریکی امکان ایجاد فرورفتگی ها یا برجستگی های ناهموار را فراهم می کند که با تجهیزات براده برداری معمولی امکان پذیر نیست.با دستگاه تخلیه الکتریکی میشود بر روی فلزات ماشین کاری کرد.
معایب روش اسپارک
اما اگر بخواهیم از معایب این روش بگوییم باید در وهله اول به قیمت بالای آن نسبت به روش سنتی اشاره داشت. همچنین در این روش سرعت ماشین کاری به قدری پایین تر می باشد. از طرفی در این شیوه چون باید از مواد نفتی به جای دی الکتریک استفاده کنیم ممکن است محیط زیست را آلوده نماییم.
کاربرد اسپارک :
دستگاه تخلیه الکتریکی در مراکز مختلفی اعم از مراکز پتروشیمی، نیروگاه ها، ذوب آهن و… جهت انجام حکاکی، برشکاری، سوراخ کاری، تراش دادن انواع اجسام فلزی و… مورد استفاده قرار میگیرد.
جمع بندی
در جمع بندی این مطلب باید بگوییم با وجود اینکه فلزات بسیار سخت هستند و مقابل حرارت و گرما نیز مقاومت بالایی دارند، دستگاه تخلیه الکتریکی یا اسپارک توانست بخش زیادی از نیاز ها را جهت براده برداری از فلزات برطرف نماید. مجموعه قالب ایران میتوانید نسبت به سفارش خدمات اسپارک اقدام نمایید. برای این منظور با شماره های این مجموعه تماس بگیرید و با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
