EDM ( электроэрозионная обработка ) долгое время была стандартной практикой для решения высокоточных и сложных задач обработки, где обычная обработка затруднена или невозможна. Концепция очень проста: электрический ток протекает между электродом и обрабатываемым объектом. Затем искровой разряд разрушает объект до желаемой окончательной формы. Весь процесс происходит в диэлектрической ванне, в которой налито масло, керосин или вода. EDM был разработан во время Второй мировой войны братьями Лазаренко в Советском Союзе. С тех пор она стала основной отраслью промышленности и была переведена на различные типы промышленных машин. Электрическая искровая эрозия долгое время считалась методом достижения чрезвычайно высоких температур. Подобные плазме температуры около 10000 градусов по Цельсию могут создавать сложные микроскопические структуры на поверхности заготовки во время процессов эрозии. Несмотря на то, что он широко известен как классический высокотемпературный процесс плавления, структура на поверхности детали все еще являются предметом исследований. Самая большая проблема в электроэрозионной обработке с точки зрения эффективности - это контроль электрода (скорость подачи, стабильность скорости подачи, чистота поверхности и т.д.). Всё это решается с помощью современных станков с числовым программным управление (ЧПУ).


Три основных типа электроэрозионных станков

В то время, как существует много специальных форм электрического разряда, промышленные применения электрического разряда обычно делятся на три категории:

1. Резка проволокой;
2. Вырезание оттисков профильным электродом;
3. Объёмная профильная обработка.


Резка проволокой.

При резки проволоки в качестве электрода используется тонкий провод, который несет электрический потенциал, вызывающий искру. Он запрограммирован на перемещение по тщательно контролируемому шаблону, который приблизительно соответствует шаблону движения лобзика плотника. Управление перемещением проволоки в плоскости XY аналогично управлению другими технологиями с ЧПУ, но основано на особых требованиях и специальных требованиях EDM. Разряд по своей природе разрушает не только обрабатываемый объект, но и сам электрод, так что в качестве электрода обычно используется проволочная катушка, которая с заданной скоростью подаётся приводом, чтобы зона искрового разряда всегда была на свежим участке.

Кроме того, нестабильный разряд может происходить во время процесса, когда диэлектрик испытывает падение напряжения или загрязняется эрозионными частицами. Управляющая электроника может в некоторой степени компенсировать это, но все же пространство для обработки должно постоянно промываться путем регулярного введения чистого диэлектрика.


Вырезание оттисков профильным электродом.

Вырезание оттисков профильным электродом широко используется в промышленности для вырезания изделий сложной формы кривизны, необходимые во многих областях обработки и литья, таких как штамповки из металла, форм для литья под давлением и т.д.

Электропроводящий графитовый электрод точно фрезеруется до негативного аналога необходимого трёхмерного профиля, который аккуратно опускается на заготовку. Затем на поверхности графитового электрода инициируется искровой разряд. Возможность создания сложных трехмерных профилей является большим преимуществом этого метода. Недостатки включают необходимость точной формы электрода, более сложных способов контроля износа электрода и тщательной промывкирабочий зоны.


Объёмная профильная обработка.

EDM может быть использован для прошивки отверстий. Для этих целей можно использовать подходящий по диаметру электрод. Там, где это невозможно, например, в глухих отверстиях, можно использовать специальный привод для погружения в заготовку. 

Этот же принцип также используется в электроэрозионных станках для предварительного сверления, необходимого для заправки проволоки. Эта техника может быть использована для создания очень точных и точных отверстий, что позволило реализовать множество прорывных технологий. Возможно, самое главное, использование EDM-индуцированных охлаждающих отверстий в компонентах лопаток турбины из жаропрочного сплава. Это обеспечивает процесс «пленочного охлаждения», который позволяет реактивным двигателям работать при более высоких температурах и обеспечивает увеличение срока службы и эффективности.


Почему EDM?

Практически искровая эрозия имеет преимущество относительно обычной механической обработкой: твердость материала. В обычных процессах механической обработки, металлические детали обычно изготавливают из специальных типов закаливаемых инструментальных сталей, которые обрабатываются в беззольном или мягком состоянии для облегчения механической обработки. После обработки желаемой формы детали закаляются с помощью одной или нескольких термических обработок. Это увеличивает время и стоимость, и может изменить размеры готовых деталей, особенно когда используется плохо контролируемый процесс термообработки. EDM, однако, может резать как закаленные материалы, так и экзотические металлические сплавы и, в качестве бонуса, дает ему превосходную текстуру поверхности, что часто сводит к минимуму необходимость последующей обработки путем шлифовки поверхности.

Как и все процессы обработки, EDM - это баланс между скоростью и качеством поверхности. Также при обработки методом электроэрозии проволокой относительно общепринятой практики сверления, точность вырезанного профиля составляет сотые доли миллиметра.