دگرگونی های بزرگی در دنیای صنعت در این چند دهه اتفاق افتاده است. این دگرگونی ها منجر به تحولات عظیم در صنعت، کشاورزی و تولید شده اند. صنعتی شدن به معنای استفاده از ماشینها به جای انسان ها می باشد. استفاده از نیروی انسانی دارای دو عیب بزرگ بود :امکان ساخت قطعات پیچیده امروزی تقریبا غیر ممکن بود، دقت و سرعت کار بسیار پایین بود این دو عامل نقش اصلی در جایگزینی ماشین ها با نیروی انسانی را داشتند.
تولید قطعات صنعتی در گذشته به روش سنتی یعنی به صورت دستی انجام می گرفت اما امروزه با ورود دستگاه های cnc به صورت کاملا مکانیزه انجام می گیرد.
یکی از این روشهای پیشرفته، ماشینکاری وایرکات است. ماشینکاری وایرکات cnc چیست؟ و چگونه کار می کند؟ اجزای وایرکات کدام است؟ مزایا و معایب آن چیست؟ در ادامه با پاسخ این سوالات همراه ما باشید.
وایرکات cnc یا EDM Wirecut چیست؟
وایر کات در واقع یکی از روشهای پرکاربرد برای ساخت قطعات صنعتی است. ماشینکاری در وایرکات با حذف مواد از قطعه کار به روش تخلیه الکتریکی (EDM) انجام می شود. تمامی مواد رسانا را می توان با استفاده از این روش ماشینکاری کرد. وجود آن در بسیاری از کارگاه های صنعتی بسیار ضروری و مهم است.
ماشینکاری تخلیه الکتریکی یا Wircut EDM یک فرایند تولید غیر تماسی است که از یک سیم نازک حامل بار الکتریکی با یک سیال دی الکتریک برای عملیات براده برداری قطعات فلزی استفاده می شود. یکی از نکات مهم برای ماشینکاری این است که قطعات باید رسانای الکتریکی باشند.
وایرکات چگونه کار می کند؟
فرایند ماشینکاری وایرکات cnc شامل غوطه ور کردن قطعه کار در یک سیال دی الکتریک، محکم کردن آن با گیره و عبور سیم از آن برای تولید جرقه در هنگام جریان الکتریکی است.
اجزای دستگاه وایرکات Wire EDM
هر دستگاهی با مکانیسم خاص خود با توجه به اجزایی که دارد هماهنگ با یکدیگر کار می کند در ادامه قسمت هایی از دستگاه وایرکات را معرفی کرده ایم.
ابزار cnc وایرکات
تمامی عملیات ماشینکاری وایرکات cnc به توسط ابزار ها انجام می شود. از جمله این عملیات های می توان به کنتنرل توالی مسیر سیم و امکان مدیریت خودکار فرآیند برش اشاره کرد.
منبع تغذیه
واحد منبع تغذیه قطعه ای است که پالس ها ( از 100 ولت تا 300 ولت ) را به الکترود سیم و قطعه کار می رساند. علاوه بر این، فرکانس و قدرت بارهای الکتریکی را که از الکترود سیم عبور می کنند را هم به طور کامل کنترل می کند. نکته ای که باید در نظر گرفت استفاده از یک منبع قوی می باشد چرا که برای ارائه کیفیت و نوع شارژ لازم در حین ماشینکاری Wire EDM بسیار حیاتی است.
سیم
سیم به عنوان الکترود برای ایجاد تخلیه الکتریکی عمل می کند. شکل و قطر قطعه کار مستقیما بر انتخاب نوع سیم از نظر قطر تاثیر می گذارد. به طور معمول، می توان از سیم هایی با قطرهای بین 0.05 تا 0.25 میلی متر استفاده کرد. انواع اصلی سیم های مورد استفاده عبارتند از:
سیم های برنجی
برنج به دلیل خواص رسانایی عالی آن رایجترین ماده برای ماشینکاری وایرکات cnc می باشد. این آلیاژی از مس و و روی است. هر چه مقدار روی بیشتر باشد سیم سریعتر بریده می شود. با این حال باید تعادل رعایت شود زیرا زمانی که روی بیش از 40% باشد، این امر باعث کاهش نرخ خوردگی سیم برنجی می شود.
سیم های با روکش روی
همانطور که از نام آن مشخص است این سیم دارای روی خالص یا اکسید روی، بر روی سطح سیم می باشد. این کار باعث بهبود سرعت ماشینکاری می شود.
نحوه انتخاب سیم مناسب
برای انتخاب درست سیم باید موارد زیر را در نظر بگیرید:
- استحکام کششی
- رسانایی
- دمای تبخیر
- سختی
- مایع دی الکتریک
در فرایند ماشینکاری وایرکات cncیا EDM Wirecut، سیم برش باید در یک مخزن پر از مایع دی الکتریک باشد. این مایع از چسبیدن ذرات ریز قطعه کار به الکترود سیم جلوگیری می کند. متداول ترین محیط ، آب دیونیزه است که باعث خنک سازی این عملیات می شود.
- مقاومت در برابر شکست
-
الکترودها
الکترودهای موجود در دستگاه سیم ( کاتد) و قطعه کار ( آند) می باشند. سروو موتور الکترود سیم را کنترل می کند و اطمینان حاصل می شود که در هیچ نقطه ای در طول فرایند برش سیم EDM با قطعه کار تماس پیدا نمی کند.
تفاوت بین انواع برش با سیم های مختلف در دستگاه وایرکات معمولی و پیشرفته
نحوه عملکرد مشابه است ولی با این حال تفاوت های قابل توجهی بین EDM معمولی و پیشرفته وجود دارد که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد:
سرعت ماشینکاری
الکترودهای EDM معمولی باید شکل های متفاوتی باشند در نتیجه ، تولید کنندگان باید قبل از انجام فرایند ، آنها را ایجاد کرده و شکل دهند و این موضوع باعث از دست دادن زمان خواهد شد.اما EDM پیشرفته به محض قرار گرفتن سیم در محفظه مخصوص خود بلافاصله آماده استفاده می باشد.
دقت
در ماشینکاری EDM پیشرفته از سیم به عنوان الکترود استفاده می شود، در نتیجه دقت بهتری نسبت به EDM معمولی دارد. به عنوان مثال الکترود سیم به آنها اجازه می دهد تا در ضخامت حدود 0.004 اینچ برش دهند. این موضوع امکان ماشینکاری قطعات با اشکال پیچیده را میسر می سازد.
کاربردی بودن
ماشینکاری EDM پیشرفته همه کاره است به طوریکه می توان فلزات آهنی و غیر آهنی را با آن ماشینکاری کرد. بنابراین بسیاری از صنایع می توانند از این روش استفاده کنند. همچنین از لحاظ سایز قطعه کار دارای محدودیت خاصی نیست و شما می توانید قطعات با طول بلند و کوچک را با آن ماشینکاری کنید.
مزایا و معایب ماشینکاری وایرکات Wirecut EDM
مزایا
- برش های دقیقی را انجام می دهد که نیاز به پردازش بیشتر و تکمیل قطعه کار را از بین می برد.
- این فرآیند برای ایجاد طرحها و اشکال پیچیده که تولید آنها با استفاده از ماشینکاری سنتی CNC چالش برانگیز است، مناسب است.
- در ماشینکاری قطعات کوچک و برای برش موارد با جزئیات بسیار که در غیر این صورت برای سایر گزینه های ماشینکاری بسیار ظریف هستند، قابل استفاده است.
- ماشینکاری سیم EDM برای مواد شکننده ایده آل است.
- تنها با یک مرحله پردازش، دستگاه مواد را برش میدهد و بدون ایجاد خراش یا اعوجاج.
- فرآیند ماشینکاری به طور مداوم و بدون وقفه برش می دهد.
معایب
- فقط با موادی که جریان الکتریسیته را هدایت می کنند سازگار است.
- ممکن است یک لایه اکسید روی سطح برش برخی از مواد مانند آلومینیوم ایجاد شود. بنابراین، این می تواند نیاز به تکمیل اضافی داشته باشد که هزینه را افزایش می دهد.
- سرمایه گذاری اولیه و هزینه نگهداری بالایی دارد.
بسیار عالی