ماشینکاری با دستگاه اسپارک یکی از روش‌های پیشرفته و دقیق در صنعت قالب‌سازی و ماشینکاری است که در آن از تخلیه الکتریکی برای براده‌برداری از فلزات استفاده می‌شود. این روش به‌ویژه برای قطعات سخت و پیچیده‌ای که نمی‌توان آنها را با روش‌های سنتی ماشینکاری به راحتی شکل داد، مناسب است.
اصول کار دستگاه اسپارک
در این روش، انرژی از طریق تخلیه الکتریکی بین دو الکترود (که معمولاً یکی به عنوان قطب منفی و دیگری به عنوان قطب مثبت عمل می‌کند) منتقل می‌شود. این تخلیه جرقه‌ای باعث براده‌برداری از قطعه کار می‌شود. فرایند به این شکل است که الکترود به سمت قطعه کار حرکت کرده و با هر جرقه‌ای که ایجاد می‌شود، ماده‌ای از سطح قطعه کار برداشته می‌شود.
مراحل عملیات ماشینکاری با اسپارک
غوطه‌وری در مایع دی‌الکتریک: قطعه کار (معمولاً اینسرت قالب) در مایعی مانند نفت غوطه‌ور می‌شود تا از گرمای زیاد جلوگیری شده و ذرات حاصل از براده‌برداری شسته شوند. ۱.تولید جرقه (اسپارک): با نزدیک شدن الکترود به قطعه، جرقه‌هایی با دمای بسیار بالا (۸۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ درجه سانتی‌گراد) ایجاد شده و باعث براده‌برداری می‌شوند. عمق براده‌برداری به انرژی جرقه بستگی دارد. ۲.حرکت رفت‌وبرگشتی ابزار: الکترود به‌صورت عمودی حرکت می‌کند؛ پس از هر جرقه کمی بالا می‌رود تا ذرات پاک شوند، سپس دوباره پایین می‌آید و این چرخه تا تکمیل شکل ادامه دارد. ۳.خوردگی الکترود و استفاده از چند ابزار: الکترود نیز در حین کار خورده می‌شود. برای دقت بیشتر، معمولاً چند الکترود به ترتیب استفاده می‌شود: ابتدایی‌ها برای خشن‌کاری و آخری‌ها برای پرداخت دقیق. ۴.چرخش و تصفیه مایع دی‌الکتریک: مایع به‌طور مداوم جریان دارد، ذرات را جمع‌آوری کرده، از فیلتر عبور می‌کند و پس از تصفیه به سیستم بازمی‌گردد.
مزایا و محدودیت ها
مزایای ماشینکاری با اسپارک (EDM) دقت بالا: این روش قادر است پیچیده‌ترین و دقیق‌ترین اشکال را در فلزات سخت و ترد ایجاد کند. توانایی براده‌برداری از مواد سخت: برخلاف روش‌های معمولی، EDM می‌تواند از فلزات با سختی بالا و مقاوم به براده‌برداری استفاده کند. عملیات بدون تماس مستقیم: در این فرایند هیچ‌گونه تماس مستقیم بین ابزار و قطعه کار وجود ندارد، بنابراین هیچ‌گونه فشار مکانیکی به قطعه وارد نمی‌شود. توانایی براده‌برداری از اشکال پیچیده: این روش می‌تواند انواع حفره‌ها، سوراخ‌ها و اشکال پیچیده را با دقت بالا تولید کند. محدودیت‌ها و نکات مهم سرعت پایین: فرایند ماشینکاری با اسپارک نسبت به برخی روش‌های دیگر مانند ماشینکاری با فرز یا تراش، سرعت کمتری دارد. هزینه بالا: دستگاه‌های EDM و عملیات‌های مربوط به آن نیاز به تجهیزات گران‌قیمت دارند و مصرف انرژی در این روش نیز بالاست. نیاز به الکترودهای متعدد: برای عملیات‌های پیچیده و عمیق، ممکن است نیاز به تعویض مداوم الکترودها باشد.
نتیجه‌گیری
ماشینکاری با دستگاه اسپارک یک روش پیشرفته و کاربردی است که در تولید قطعات دقیق، پیچیده و سخت استفاده می‌شود. با توجه به توانایی آن در براده‌برداری از مواد مقاوم و دقیق، این روش در صنعت قالب‌سازی و تولید قطعات پیچیده بسیار مفید است.