ما هو سبارك وما هو؟
الشرارة، والتي تسمى أيضًا التفريغ الكهربائي، هي طريقة يتم من خلالها وضع الأداة والجزء على مسافة من بعضهما البعض. ثم يتدفق الغاز بينهما ويحدث شرارة.
هذه الشرارة تؤدي عملية القطع. وما سبب ظهور هذه الطريقة هو القوة العالية للمعادن ومقاومتها للحرارة، مما دفع المهندسين إلى إيجاد الحاجة إلى أنواع خاصة من الآلات.
ما هو سبارك؟
تعد معالجة التفريغ الكهربائي أو EDM، والمعروفة أيضًا باسم المعالجة بالشرارة، إحدى أحدث الطرق المضافة إلى طرق القولبة الصناعية المختلفة. المعالجة بالشرارة هي طريقة يمكن من خلالها تقطيع الفولاذ أو المعادن الأخرى عن طريق التفريغ الكهربائي. بإحداث شرارة بين توصيلتين كهربائيتين، تتم إزالة بعض المواد من كل من التوصيلات. ولهذا السبب تم بذل الجهود لتسخير طاقة الشرارة والتحكم فيها من أجل استخدامها لأغراض مفيدة مثل تصنيع المعادن. وجد الخبراء أنه من أجل تحقيق معالجة فعالة، هناك حاجة إلى شرارات قصيرة المدة وعالية التردد.
وأدركوا أيضًا أنه إذا تم التفريغ الكهربائي في مادة عازلة، فمن الممكن أن تتركز الطاقة في منطقة صغيرة. من خلال ضرب شرارة من جانب ودفع الأداة نحو قطعة العمل من الجانب الآخر، بمرور الوقت، يتم تقطيع شكل الأداة في قطعة العمل.
تنتج كل شرارة درجة حرارة تتراوح بين 8000 و12000 درجة مئوية. ويعتمد حجم الثقب الذي تأخذه كل شرارة من قطعة الشغل على كمية طاقة الشرارة التي تعتبر أهم عامل مؤثر على مصدر التيار. ويتراوح عمق الثقب الناتج من عدة ميكرونات إلى 1 ملم.
شرارة طريقة العمل
يتم غمر قطعة العمل في محلول عازل (زيت عادة) على طبق. يتم تثبيت الخزان على قاعدة الماكينة، ويتم تثبيت القطب الكهربائي المناسب تمامًا للتجويف على حلق الماكينة، كما يتم توصيل الحلق أيضًا بنظام ترس عجلة الكتف. يقوم محرك سيرفو (محرك مؤازر) بتحفيز الكتف بواسطة ترس صغير وتتحرك الأداة عموديًا بالنسبة لقطعة العمل.
يتم توصيل كل من الملحق والأداة بمصدر كهربائي. القطب هو القطب السالب وقطعة العمل هي القطب الموجب. يتحرك كتف الآلة إلى مسافة معينة بين الأداة وقطعة العمل بواسطة محرك سيرفو. عند هذه النقطة، يتم قطع العازل بين القطب وقطعة الشغل ويبدأ تشغيل آلة التفريغ الكهربائي. تقوم هذه العملية بفصل الجزيئات عن قطعة العمل.
وفي الوقت نفسه، يحدث التآكل على القطب بمعدل أقل. تقوم الفوهة برش العازل الكهربائي من خلال خرطوم على قطعة العمل، ويتم غسل الجزيئات المتآكلة من قطعة العمل. ينخفض القطب مرة أخرى، ولكن هذه المرة بسبب التآكل، فإن معدل الانخفاض أعلى من الدورة السابقة.
مرة أخرى، تعمل آلة التفريغ الكهربائي على عمق أكبر وتتم إزالة الجزيئات الأخرى من قطعة العمل ويستمر التشغيل وترتفع الأداة ويتم غسل الجزيئات المتآكلة. يتم خفض الأداة ويتم تشغيل آلة التفريغ الكهربائي مع الحد الأدنى من نصف قطر الشرارة.
لا يحدث التآكل في قطعة العمل فحسب، بل يحدث أيضًا في القطب الكهربائي، ونتيجة لذلك، يلزم وجود عدة أقطاب كهربائية لأعماق كبيرة. عادة، تقوم الأقطاب الكهربائية الأولى والثانية والثالثة بعملية التخشين. يتم استخدام القطب الأخير في العملية النهائية ويتم إنشاء الشكل النهائي بواسطة القطب الكهربائي النهائي عند أقصى عمق.
يتم تدوير السائل العازل بشكل مستمر. ويعود السائل الملوث بالجزيئات إلى الخزان الرئيسي ويمر عبر المرشحات ومن ثم يتم ضخه إلى الخزان بواسطة خرطوم.
أنواع آلة الشرارة
هناك ثلاثة أنواع مختلفة من آلات التفريغ الكهربائي:
1. قطع الأسلاك EDM: قطع الأسلاك EDM:
في هذه الطريقة، يتم استخدام أسلاك رفيعة لقطع الأشياء. هنا يتم استخدام السلك كقطب كهربائي. إنها طريقة دقيقة وفعالة من حيث التكلفة لقطع المعادن.
وخاصة في الحالات التي يكون فيها من الضروري قطع القطعة المعدنية دون ضغط أو إجهاد، ونظراً لطبيعة هذه الطريقة التي لا يتم فيها أي تلامس أو قوة على القطعة، يتم استخدام القطع السلكي للقطع.
2. Sinker EDM آلات التفريغ الكهربائية:
الطريقة التقليدية هي آلة الحفر بالتفريغ الكهربائي، والمعروفة أيضًا باسم Ram EDM. يمكن إنشاء أشكال معقدة باستخدام هذه الطريقة. تتطلب هذه الطريقة قطبًا كهربائيًا (عادة ما يكون مصنوعًا من الجرافيت أو النحاس) مصنوع بالفعل بالشكل المطلوب، ثم يتم وضع القطب الكهربائي داخل المادة.
3. حفر الثقب EDM: حفر ثقب EDM:
تستخدم هذه الطريقة للحفر. هذا النوع من آلات التفريغ الكهربائي قادر على إحداث ثقب صغير وعميق مقارنة بطرق الحفر التقليدية. في هذه الطريقة، تكون الأقطاب الكهربائية على شكل أنبوب ويتم تغذية السائل العازل من هذه الأقطاب الكهربائية.
مزايا هذه الطريقة
- لا يعتمد معدل التصنيع على صلابة قطعة العمل ويتناسب مع نقطة انصهار قطعة العمل، وبالتالي، يمكن تصنيع المواد التي لديها قابلية تصنيع قليلة، مثل الكربيدات الأسمنتية وفولاذ الأدوات المطلي بالكهرباء، وهذا التصنيع بدون طيات.
- يمكن في كثير من الأحيان تشكيل الأجزاء ذات الأشكال المعقدة.
- نظرًا لعدم وجود اتصال بين قطعة العمل والقطب الكهربائي، فمن الممكن إنشاء جدران رقيقة وأشكال دقيقة.
- من الممكن عمل منخفضات أو نتوءات غير متماثلة غير ممكنة باستخدام أدوات التقطيع الشائعة مع وجود آلة التفريغ الكهربائي.
- التصنيع على المعادن غالبا ما يكون صعبا ومستحيلا، ولكن مع وجود آلة التفريغ الكهربائي فإن هذا الاحتمال متاح.
تطبيق الشرارة:
يستخدمون آلة التفريغ الكهربائية للقيام بأنشطة مختلفة في أماكن مختلفة.
ومن استخداماته يمكن ذكر ما يلي:
- استخدامه في محطات توليد الكهرباء والبتروكيماويات وصهر الحديد
- استخدامه في الحفر والنقش والقطع وخراطة الأجزاء المعدنية الكبيرة. الكلمة الأخيرة، على الرغم من أن المعادن كانت صلبة ومقاومة للحرارة، ولكن مع المعالجة بالشرارة، تم حل معظم احتياجات نشارة المعادن.
