EDM은 주로 복잡한 형상의 구멍과 공동이 있는 금형 및 부품 가공, 경합금 및 경화강과 같은 다양한 전도성 재료 가공, 깊고 미세한 구멍, 특수 형상 구멍, 깊은 홈, 좁은 이음매 가공 및 얇은 조각 절단 등에 사용됩니다. 또한 다양한 성형 공구, 템플릿 및 나사 링 게이지 등을 가공하는 데에도 사용됩니다.

처리 원리

방전가공(EDM) 시, 공구 전극과 공작물은 각각 펄스 전원 공급 장치의 양극에 연결되고 작업액에 잠기거나, 방전 갭에 작업액이 주입됩니다. 공구 전극은 갭 자동 제어 시스템을 통해 공작물 쪽으로 이송되도록 제어됩니다. 두 전극 사이의 갭이 일정 거리에 도달하면, 두 전극에 가해지는 임펄스 전압이 작업액을 절연 파괴시켜 스파크 방전을 발생시킵니다.

방전의 미세 채널에서는 막대한 열에너지가 순간적으로 집중되어 온도가 최대 10,000℃까지 치솟고 압력 또한 급격하게 변화합니다. 이로 인해 작업 표면의 해당 지점에 존재하는 미량의 금속 물질이 즉시 용융 및 기화되어 작동액 속으로 폭발적으로 분출되고, 빠르게 응축되어 고체 금속 입자를 형성한 후 작동액에 의해 씻겨 나갑니다. 이때 공작물 표면에는 미세한 홈이 남게 되며, 방전은 잠시 멈추고 두 전극 사이의 작동액은 절연 상태로 돌아갑니다.

다음 펄스 전압은 전극들이 비교적 가까운 다른 지점에서 절연 파괴를 일으켜 스파크 방전을 발생시키고 이 과정을 반복합니다. 따라서 펄스 방전 한 번당 부식되는 금속의 양은 매우 적지만, 초당 수천 번의 펄스 방전으로 인해 일정 수준의 생산성을 유지하면서 더 많은 금속이 부식될 수 있습니다.

공구 전극과 공작물 사이의 방전 간격을 일정하게 유지하는 조건에서, 공구 전극이 공작물에 연속적으로 이송되는 동안 공작물의 금속이 부식되고, 최종적으로 공구 전극의 형상에 해당하는 형상이 가공됩니다. 따라서 공구 전극의 형상과 공구 전극과 공작물 사이의 상대적인 이동 방식만 조절하면 다양한 복잡한 형상을 가공할 수 있습니다. 공구 전극은 일반적으로 구리, 흑연, 구리-텅스텐 합금, 몰리브덴과 같이 전도성이 좋고 융점이 높으며 가공이 용이한 내식성 재료로 만들어집니다. 가공 과정에서 공구 전극에도 손실이 발생하지만, 공작물 금속의 부식량보다 적거나 거의 손실이 없습니다.

방전 매질로서 작동 유체는 가공 중 냉각 및 칩 제거 역할도 합니다. 일반적인 작동 유체는 등유, 탈이온수, 에멀젼과 같이 점도가 낮고 인화점이 높으며 성능이 안정적인 매질입니다. 전기 스파크 기계는 자발 방전의 일종으로, 다음과 같은 특징을 갖습니다. 스파크 방전의 두 전극은 방전 전에 높은 전압을 가지며, 두 전극이 접근하면 매질이 파괴되어 스파크 방전이 발생합니다. 파괴 과정과 함께 두 전극 사이의 저항이 급격히 감소하고, 전극 사이의 전압 또한 급격히 감소합니다. 스파크 채널은 짧은 시간(일반적으로 10⁻⁷~10⁻³초) 동안 유지된 후 제때 소멸되어야 스파크 방전의 "냉극" 특성(즉, 채널 에너지 변환의 열에너지가 전극 깊이까지 제때 도달하지 않음)을 유지할 수 있습니다. 이를 통해 채널 에너지가 최소 범위로 전달되도록 합니다. 채널 에너지의 영향으로 전극이 국부적으로 부식될 수 있습니다. 이러한 부식 현상을 방지하는 방법은 다음과 같습니다. 스파크 방전을 이용하여 재료에 치수 가공을 하는 것을 전기 스파크 가공(EDM)이라고 합니다. EDM은 액체 매질 내에서 저전압 범위의 스파크 방전을 이용하는 가공 방식입니다. 공구 전극의 형태와 공구 전극과 공작물 사이의 상대 운동 특성에 따라 EDM은 다섯 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 와이어컷 EDM은 축 방향으로 이동하는 와이어를 공구 전극으로 사용하고 공작물을 원하는 형상과 크기로 이동시키면서 전도성 재료를 절삭하는 방식입니다. EDM 연삭은 와이어 또는 성형 전도성 연삭 휠을 공구 전극으로 사용하여 키홀 또는 형상 연삭을 하는 방식입니다. 나사 링 게이지, 나사 플러그 게이지[1], 기어 등의 가공, 소공 가공, 표면 합금화, 표면 강화 등의 가공에 사용됩니다. EDM은 일반적인 가공 방법으로는 절삭하기 어려운 재료와 복잡한 형상을 가공할 수 있습니다. 가공 중 절삭력이 발생하지 않고, 버(burr)나 절삭 홈 등의 결함이 생기지 않습니다. 공구 전극 재료가 공작물 재료보다 단단할 필요가 없으며, 전력을 직접 사용하여 가공하므로 자동화가 용이합니다. 가공 후 표면에 변형층이 생성되는데, 일부 응용 분야에서는 추가 처리가 필요할 수 있습니다. 제거됨; 작업 유체의 정제 및 처리로 인한 연기 오염 처리가 번거롭습니다.