اساس کار دستگاه اسپارک

اسپارک Electro Discharge Machining

از جدیدترین روش هایی که به روش های قالب سازی اضافه شده است ماشینکاری با دستگاه اسپارک می باشد.

ماشینکاری با اسپارک روشی است که در آن از فولاد یا بقیه فلزات می توان با روش تخلیه الکتریکی براده برداری نمود. زمانی که بین دو اتصال الکتریکی جرقه ای زده می شود، مقدارماده از هر یک از اتصالات برداشته میشود.

با پی بردن به این واقعیت تلاشهایی در راستای مهار نمودن و کنترل انرژی جرقه برای به خدمت گرفتن آن در جهت اهدافی مفید نظیر ماشینکاری فلزات صورت گرفت.

از این تلاش ها این نتیجه به دست آمد که به منظور دستیابی به یک ماشینکاری موثر جرقه های کوتاه مدت و با فرکانس بالا مورد نیاز هستنند. علاوه بر این مشاهده شد که اگر تخلیه الکتریکی در یک دی الکتریک صورت گیرد میتوان انرژی را در محدوده کوچکی متمرکز نمود.

با زدن جرقه از یک سو و پیشروی ابزار به سمت قطعه کار از سوی دیگر (به صورت ارتعاش رفت و برگشتی با فرکانس بالا) به مرور زمان شکل ابزار در قطعه کار براده برداری می شود. هر جرقه درجه حراتی بین ۸۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ درجه سانتیگراد تولید می کند.

اندازه چاله ای که هر جرقه از قطعه بار برمی دارد به میزان انرژی جرقه بستگی دارد که مهمترین عامل موثر منبع تامین جریان است. عمق چاله به وجود آمده از چندین میکرون تا ۱ میلیمتر متفاوت است. آهنگ جداشدن فلز یا براده برداری به رسانایی الکتریکی قطعه کار بستگی دارد نه سختی آن.

اساس کار دستگاه اسپارک

قطعه کار که معمولا همان اینسرت قالب است، روی یک صفحه در محلول دی الکتریک غوطه ور است (معمولا نفت). مخزن روی پایه ماشین نصب شده است. الکترود که کاملا متناسب با حفره است (مشابه هاب) روی گلویی ماشین نصب شده و گلویی نیز به یک سیستم پینیون چرخ شانه متصل است. یک سروو موتور شانه را توسط یک پینیون تحریک می کند. بنابراین ابزار نسبت به قطعه کار حرکت عمودی می کند. قطعه کار و ابزار هر دو به یک منبع الکتریکی متصل هستند. الکترود قطب منفی و قطعه کار قطب مثبت است.

شانه ماشین توسط سروو موتور به سمت پایین تا فاصله معینی بین ابزار و قطعه کار حرکت می کند. در این نقطه دی الکتریک بین الکترود و قطعه کار قطع شده و عملیات اسپارک شروع می شود. عملیات اسپارک باعث جداسازی ذرات از قطعه کار می شود. به صورت مشابه در همین زمان خوردگی روی الکترود نیز با نرخ کمتری به وجود می آید.

یک نازل دی الکتریک را از طریق شیلنگ به روی قطعه می پاشد و ذرات خورده شده از روی قطعه کار شستشو می شوند (در زمانی که الکترود به سمت بالا حرکت می کند). الکترود مجدد پایین می آید اما این بار به دلیل خوردگی، میزان پایین آمدن بیشتر از کورس قبلی است. مجددا اسپارک در یک عمق بیشتر اتفاق می افتد و ذرات دیگری از قطعه کار برداشته می شوند.

عملیات ادامه پیدا می کند، ابزار بالا می رود. ذرات خورده شده شسته می شوند. ابزار پایین می آید و عملیات اسپارک با حداقل شعاع جرقه اتفاق می افتد.

خوردگی نه تنها در قطعه کار بلکه در الکترود هم به وجود می آید. این بدان معنی است که برای عمق های زیاد چندین الکترود مورد نیاز است. معمولا الکترودهای اول و دوم و سوم عملیات خشن کاری را انجام می دهند. آخرین الکترود ترجیحا برای عملیات نهایی استفاده می شود. شکل آخر را الکترود نهایی در حداکثر عمق به وجود می آورد. مایع دی الکتریک به صورت پیوسته چرخش داده می شود. مایع که آلوده به ذرات خورده شده است به تانک اصلی برگشته و از بین فیلـترها گذشته و سپس توسط یک شیلنگ به تانک پمپ می شود.