放電加工機的加工原理

放電加工（EDM）是一種非接觸式的加工方法，廣泛應用於難以用車床、銑床等傳統方式加工的硬金屬或薄片腔體。本文將深入探討EDM機器的工作原理。

什麼是放電加工機？

放電加工機是用於成型硬金屬和其他導電材料的專用設備。該過程涉及在電極和工件之間產生電火花，從而有效地液化工件材料，形成所需的形狀。這種方法對於生產複雜且精密的零件特別有利。

放電加工機的工作原理

放電加工機的基本原理依賴於通過電火花液化侵蝕材料。以下是過程的逐步分解：

1. 電極和工件設置: EDM機器包括一個電極和一個浸沒在介電液（通常是去離子水或放電加工油）中的工件。
2. 電火花產生: 在電極和工件之間接上一個高壓電源，透過控制間隙，產出電火花，單一放電系統在單一時間內只會有一發電火花，電源控制迴路可以控制此單一火花的形狀，因此可以決定加工面的粗糙度。
3. 材料侵蝕: 單一電火花在電流產生的當下，也會產生高溫，將工件液化，也會液化電極。適當的控制導通時間和電流上升斜率，可以讓電極的消耗極小化，這時高溫也會將介電液氣化，氣化產生的壓力會將液化的金屬由工件面移除，這就是我們看到的材料侵蝕。
4. 冷卻和沖洗: 被噴出液化金屬接觸到冷卻的介電液又會再度凝固成金屬粉末。
5. 重複: 這個過程在控制的方式下重複，直到達到所需的形狀。
6. 粗放到細修: 由於放電的去除速度過慢，會先用高壓大電流去除大部分的工件，到達目標尺寸後，再一段一段縮小電流，將粗放時的火花面去除乾淨，最終達成使用者預定的加工粗糙度。

放電加工機的優勢

EDM機器相較於傳統加工方法有幾個優勢：

1. 精度和準確性: EDM機器可以達到極高的公差，適合高精度應用。
2. 複雜幾何形狀: 能夠加工傳統方法難以或無法實現的複雜形狀。
3. 硬材料: 有效加工鈦、鎢和硬化鋼等硬質和脆性材料。
4. 最小應力: 非接觸式加工過程減少了工件上的機械應力，防止變形。

放電加工機的缺點

1. 加工前置作業時間長: 需要先製作電極，並依據電極消耗率去規劃電極數量。
2. 加工時間太慢: EDM通過微小體積液化工件進行加工，速度相對較慢，這在需要大量材料去除或快速生產時可能成為一個限制。

選擇合適的EDM機器製造商

選擇EDM機器時，考慮製造商的聲譽和可靠性至關重要。關鍵因素包括：

1. 經驗和專業知識: 擁有豐富EDM技術經驗的製造商。
2. 客戶支持: 技術支持和售後服務的可用性。
3. 產品範圍: 能提供各種機器，以適應不同需求和應用。
4. 創新和技術: 致力於不斷改進和最新技術的製造商。

結論

了解放電加工機的工作原理對於充分利用其在各種工業應用中的潛力至關重要。通過選擇合適的機器、適當維護並利用專業修理服務，可以用很低的成本維持放電加工機的精密度和效率。無論是航空航天業、汽車、醫療還是模具和衝壓製造，EDM機器都是現代精密加工中不可或缺的工具。
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