تُعتبر معالجة السبّارك (الضغط بالحثّ) طريقةً متقدّمةً ودقيقةً في صناعة القوالب و معالجة المعادن، حيث تستخدم التفريغ الكهربائي لقطع برادة المعادن. تُعتبر هذه الطريقة مناسبةً بشكلٍ خاصٍ للقطع المُعقّدة والمُصعّبة التي لا يمكن تشكيلها بسهولةٍ باستخدام الطرق التقليدية.
مبادئ عمل آلة السبّارك (الضغط بالحث)
في هذه الطريقة، تنتقل الطاقة عبر التفريغ الكهربائي بين قطبين كهربائيين (عادةً أحدهما موجب والآخر سالب). يؤدي هذا التفريغ الكهربائي إلى إنتاج شرارة، الأمر الذي يُسهم في قطع برادة من قطعة العمل. تُنقُل العملية على نحوٍ يتحرك فيه أحد القطبين نحو قطعة العمل، ومع كلّ شرارة، تُزال مادةٌ من سطح قطعة العمل.
مراحل عملية معالجة السبّارك
الغمر في السائل العازل: تُغَمَّر قطعة العمل (عادةً جزء القالب) في سائل مثل الزيت لتقليل الحرارة، وإزالة الجزيئات الناتجة عن عملية قطع البُرادة. توليد الشرارات (السبارك): بتقريب القطب الكهربائي من قطعة العمل، تتشكّل شراراتٌ عاليةُ الحرارة (8000 إلى 12000 درجة مئوية) مُسبّبةً قطع البُرادة. عمق قطع البُرادة يعتمد على طاقة الشرارة. حركة القطب الذهابية والعودية: يتحرك القطب رأسيًا؛ بعد كلّ شرارة يرتفع قليلاً لإزالة الجزيئات، ثمّ يهبط مجدداً، وتستمر هذه العملية حتى إتمام الشكل المطلوب. تآكل القطب واستخدام عدة أدوات: يُعرّض القطب نفسه للتآكل أثناء العمل. لتحسين الدقة، عادةً ما يُستخدَم أكثر من قطب بترتيب محدد: قطب أو قطبين أوليين للتشكيل الأولي وآخرون للمعالجة النهائية بدقة. دوران وتنقية السائل العازل: يتدفق السائل بشكلٍ مستمرّ، ويجمع الجزيئات، و يُنقّى عبر مرشحات، ثم يعاد إلى النظام بعد التنقية.
مزايا و قيود معالجة السبّارك (EDM)
مزايا معالجة السبّارك: دقة عالية: تُمكن هذه الطريقة من إنشاء أكثر الأشكال تعقيدًا ودقة في المعادن الصلبة والهشة. قدرة على قطع المواد الصلبة: بخلاف الطرق التقليدية، يمكن لـ EDM معالجة المعادن عالية الصلابة والمُقاومة لقطع البرادة. عملية بدون تلامس مباشر: في هذه العملية، لا يوجد أيّ تلامس مباشر بين الأداة و قطعة العمل، لذلك لا تُعرّض القطعة لأيّ ضغطٍ ميكانيكي. إمكانية قطع الأشكال المعقدة: تُمكن هذه الطريقة من إنتاج الأنواع المُتعددة من الثقوب والحفر والأشكال المعقدة بدقة عالية. قيود ومعايير مهمة: بطء السرعة: تُعدّ عملية معالجة السبّارك أبطأ من بعض الطرق الأخرى مثل المعالجة بالطحن أو التقطيع. تكلفة مرتفعة: تتطلب أجهزة EDM والعمليات ذات الصلة استثمارات في تجهيزات باهظة الثمن، وتستهلك هذه العملية قدرًا كبيرًا من الطاقة. الحاجة إلى عدة أقطاب: في العمليات المعقدة والعميقة، قد يُحتاج إلى استبدال مُستمرّ للأقطاب.
استنتاج
تُعدّ معالجة السبّارك (EDM) طريقةً متقدّمةً وذات تطبيقاتٍ مُهمّة في إنتاج قطع دقيقة ومعقّدة من المعادن الصلبة. بسبب قدرتها على قطع المواد المُقاومة بدقة عالية، تُثبِت هذه الطريقة نفسها كخيارٍ قيّمٍ في صناعة القوالب وإنتاج القطع المُعقّدة.