การกลึงด้วยไฟฟ้าคืออะไร และทำงานอย่างไร?

การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้า (Electric discharge machining) เป็นหนึ่งในกระบวนการผลิตที่มีความแม่นยำและยืดหยุ่นสูงที่สุดในอุตสาหกรรมการผลิตสมัยใหม่ เทคโนโลยีขั้นสูงนี้ใช้การปล่อยประจุไฟฟ้าอย่างควบคุมได้เพื่อกำจัดวัสดุจากชิ้นงานที่นำไฟฟ้า ทำให้ผู้ผลิตสามารถสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและชิ้นส่วนที่มีรายละเอียดสูง ซึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้หากใช้วิธีการกลึงแบบดั้งเดิม กระบวนการนี้ได้ปฏิวัติอุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่อุตสาหกรรมการบินและอวกาศไปจนถึงการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ โดยนำเสนอความแม่นยำที่เหนือกว่า และความสามารถในการทำงานกับวัสดุที่มีความแข็งมาก ซึ่งเครื่องมือตัดแบบดั้งเดิมไม่สามารถประมวลผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หลักการพื้นฐานของการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้า (Electric Discharge Machining) อาศัยการสร้างประกายไฟฟ้าจำนวนมากอย่างรวดเร็วระหว่างขั้วไฟฟ้าและชิ้นงาน โดยทั้งสองส่วนจุ่มอยู่ในของเหลวชนิดตัวนำไฟฟ้า (dielectric fluid) ประจุไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาอย่างควบคุมได้นี้จะสร้างความร้อนสูงมาก ทำให้วัสดุส่วนเล็กๆ หลอมละลายและกลายเป็นไอ ซึ่งช่วยให้สามารถกำจัดวัสดุออกไปได้อย่างแม่นยำ โดยไม่ต้องให้เครื่องมือตัดสัมผัสกับชิ้นงานโดยตรง การเข้าถึงแบบไม่สัมผัสนี้ช่วยลดแรงทางกล และทำให้สามารถประมวลผลชิ้นส่วนที่ละเอียอ่อนและวัสดุที่แข็งมากเป็นพิเศษได้ด้วยความแม่นยำสูง

หลักการพื้นฐานของการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้า

กลไกกระบวนการปล่อยประจุไฟฟ้า

กลไกหลักของการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการสร้างประกายไฟฟ้าที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำระหว่างขั้วไฟฟ้าสองขั้ว ซึ่งแยกจากกันด้วยช่องว่างเล็กๆ ที่เต็มไปด้วยของเหลวตัวต้านทาน เมื่อมีการประยุกต์แรงดันไฟฟ้าเพียงพอข้ามช่องว่างนี้ ตัวต้านทานจะถูกทำลายและสร้างช่องทางพลาสมาที่นำไฟฟ้าได้ ทำให้กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านระหว่างขั้วไฟฟ้าได้ ช่องทางพลาสมานี้มีอุณหภูมิสูงเกินกว่า 10,000 องศาเซลเซียส ทำให้วัสดุชิ้นงานส่วนเล็กๆ ละลายและกลายเป็นไอทันที กระบวนการนี้เกิดขึ้นหลายพันครั้งต่อวินาที โดยแต่ละครั้งที่เกิดการปล่อยประจุจะขจัดวัสดุออกไปเป็นปริมาณเล็กน้อยในระดับไมโคร เพื่อค่อยๆ ขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่ต้องการ

ของเหลวไดอิเล็กทริกมีบทบาทสำคัญในกระบวนการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้า โดยทำหน้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้าระหว่างประกายไฟ ช่วยระบายความร้อนบริเวณงาน และพัดพาเศษวัสดุที่หลุดออกออกไป ของเหลวไดอิเล็กทริกที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ น้ำที่ผ่านการถอดไอออน น้ำมันไฮโดรคาร์บอน และของเหลวสังเคราะห์พิเศษ ซึ่งแต่ละชนิดจะถูกเลือกใช้ตามข้อกำหนดเฉพาะของการประยุกต์ใช้งานและคุณสมบัติของวัสดุ ระบบหมุนเวียนของเหลวจะรักษาระดับสภาพแวดล้อมให้คงที่ตลอดกระบวนการกัดกร่อน เพื่อให้เกิดประกายไฟได้อย่างเหมาะสมและป้องกันการปนเปื้อนที่อาจส่งผลต่อคุณภาพของการกัดกร่อน

การจัดวางและการออกแบบอิเล็กโทรด

การตัดแต่งด้วยไฟฟ้าใช้ขดลวดไฟฟ้าหลายรูปแบบขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะและรูปร่างที่ต้องการ ขดลวดไฟฟ้า ซึ่งมักทำจากวัสดุเช่น ทองแดง กราไฟต์ หรือทังสเตน จะทำหน้าที่เป็นเครื่องมือในการขึ้นรูปชิ้นงานผ่านการปล่อยประจุไฟฟ้าอย่างควบคุมได้ การออกแบบขดลวดไฟฟ้าต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างรอบคอบ รวมถึงการนำความร้อน ความต้านทานต่อการสึกหรอ และความสามารถในการรักษามิติที่แม่นยำตลอดกระบวนการตัดแต่ง รูปร่างของขดลวดไฟฟ้ามีผลโดยตรงต่อรูปร่างของชิ้นส่วนสุดท้าย ทำให้การผลิตขดลวดไฟฟ้าเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการโดยรวม

ระบบเครื่องจักรกลแบบปล่อยประจุไฟฟ้าที่ทันสมัยมักใช้ระบบควบคุมตำแหน่งขั้วไฟฟ้าด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่งรักษาระยะห่างของช่องว่างให้อยู่ในระดับเหมาะสมและสามารถติดตามเส้นทางเครื่องมือสามมิติที่ซับซ้อนได้ ระบบควบคุมขั้นสูงเหล่านี้จะตรวจสอบพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ และปรับเงื่อนไขการกัดกร่อนเพื่อเพิ่มอัตราการขจัดวัสดุให้สูงสุด พร้อมทั้งรักษาระดับคุณภาพผิว ความแม่นยำในการจัดตำแหน่งขั้วไฟฟ้ามีผลโดยตรงต่อค่าความคลาดเคลื่อนและผิวสำเร็จที่สามารถทำได้ โดยบางระบบสามารถรักษาระดับความแม่นยำในการจัดตำแหน่งได้ในระดับไมครอน

ประเภทและการประยุกต์ใช้งานของเครื่องจักรกลแบบปล่อยประจุไฟฟ้า

เครื่องจักรกลแบบปล่อยประจุไฟฟ้าแบบ Die Sinking

Die sinking เป็นรูปแบบดั้งเดิมที่สุดของ เครื่องแปรรูปการปล่อยไฟฟ้า , ซึ่งอิเล็กโทรดที่มีรูปร่างเฉพาะจะแทรกเข้าไปในชิ้นงานอย่างค่อยเป็นค่อยไป เพื่อสร้างโพรงและเรขาคณิตภายในที่ซับซ้อน อีกทั้งยังเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตโพรงแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูป ได้หล่อ และเครื่องมือตัดด้วยแรงกด ที่ต้องการพื้นผิวเฉพาะและความซับซ้อนของรูปร่างสามมิติอย่างแม่นยำ โดยกระบวนการดายซิงก์มักใช้อิเล็กโทรดหลายตัวที่มีขนาดและรูปร่างแตกต่างกันเพื่อให้ได้รูปร่างสุดท้ายตามต้องการ โดยอิเล็กโทรดสำหรับงานหยาบจะใช้ในการขจัดวัสดุจำนวนมากออก ส่วนอิเล็กโทรดสำหรับงานละเอียดจะใช้เพื่อให้ได้คุณภาพพื้นผิวสุดท้าย

การประยุกต์ใช้การกัดแม่พิมพ์แบบดายซิงก์ในยุคปัจจุบันขยายออกไปเกินกว่าการผลิตเครื่องมือแบบดั้งเดิม โดยรวมถึงส่วนประกอบทางอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังเข้าร่างกาย และชิ้นส่วนกลไกความแม่นยำสูง ความสามารถในการกัดวัสดุที่ผ่านการอบแข็งแล้ว ทำให้การกัดแม่พิมพ์แบบดายซิงก์มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ต้องคงคุณสมบัติทางโลหะวิทยาเฉพาะเจาะจงไว้ ขณะเดียวกันก็สามารถบรรลุข้อกำหนดด้านมิติที่แม่นยำได้ ระบบดายซิงก์ขั้นสูงมีการนำเทคโนโลยีควบคุมแบบปรับตัวมาใช้ ซึ่งจะปรับพารามิเตอร์การกัดโดยอัตโนมัติตามข้อมูลตอบกลับแบบเรียลไทม์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต พร้อมทั้งรักษามาตรฐานคุณภาพอย่างสม่ำเสมอ

การกัดด้วยไฟฟ้าลวด

การตัดด้วยไฟฟ้าลวด (Wire electric discharge machining) ใช้ขั้วไฟฟ้าลวดที่เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องเพื่อตัดชิ้นงาน โดยสามารถสร้างรูปร่างและโปรไฟล์ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำสูง ลวดที่ใช้มักทำจากทองเหลือง ทองแดง หรือโลหะผสมพิเศษ ทำหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้าแบบใช้ครั้งเดียว ซึ่งช่วยรักษาระบบการตัดให้คงที่ตลอดกระบวนการกลึง กระบวนการนี้เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนปั๊มความละเอียด ส่วนฟันเฟือง และชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ซับซ้อน ซึ่งต้องการค่าความคลาดเคลื่อนที่แคบและผิวเรียบละเอียด

กระบวนการตัดด้วยลวดไฟฟ้าสามารถนำเสนอข้อได้เปรียบที่สำคัญในด้านความยืดหยุ่นของการทำให้เป็นอัตโนมัติและการเขียนโปรแกรม เนื่องจากระบบควบคุมตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์จะนำทางลวดไปตามเส้นทางที่กำหนดไว้ล่วงหน้า เพื่อสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน ระบบลวดสมัยใหม่สามารถบรรลุความแม่นยำในการจัดตำแหน่งภายในระดับไมโครเมตร และสามารถกลึงวัสดุที่มีความหนาหลายนิ้ว ขณะที่ยังคงรักษาระนาบผนังให้ขนานกันและรัศมีมุมที่แม่นยำ กระบวนการนี้ช่วยกำจัดความจำเป็นในการใช้อิเล็กโทรดแบบเฉพาะเจาะจง ทำให้มีความคุ้มค่าสูงโดยเฉพาะสำหรับการพัฒนาต้นแบบและการผลิตชิ้นงานจำนวนน้อย

วัสดุและความสามารถในการกลึง

คุณสมบัติของวัสดุที่รองรับ

การตัดแต่งด้วยไฟฟ้าสามารถประมวลผลวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ทุกชนิด โดยไม่ขึ้นกับความแข็งหรือคุณสมบัติทางกลของวัสดุ ทำให้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการตัดแต่งซูเปอร์อัลลอย เหล็กกล้าคาร์ไบด์ และวัสดุที่ยากต่อการตัดแต่งอื่นๆ วัสดุทั่วไปที่ใช้กระบวนการตัดด้วยไฟฟ้า ได้แก่ เหล็กกล้าเครื่องมือ เหล็กกล้าไร้สนิม โลหะผสมไทเทเนียม อินโคเนล ฮาสเทลลอย และสารประกอบคาร์ไบด์ต่างๆ กระบวนการนี้รักษษาอัตราการขจัดวัสดุและคุณภาพผิวอย่างสม่ำเสมอในวัสดุต่างๆ โดยไม่เกิดปัญหาการสึกหรอของเครื่องมือ ซึ่งมักพบในการตัดแต่งวัสดุแข็งแบบดั้งเดิม

กลไกการขจัดวัสดุในการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเกิดขึ้นผ่านการกัดกร่อนด้วยความร้อน แทนที่จะเป็นการตัดด้วยเครื่องจักร ซึ่งทำให้กระบวนการนี้สามารถให้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอได้ ไม่ว่าวัสดุจะมีความแข็งหรือมีคุณสมบัติในการแข็งตัวจากการทำงานมากเพียงใด ความสามารถนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อทำการกัดกร่อนชิ้นส่วนที่ผ่านการบำบัดความร้อน หรือวัสดุที่มีความสามารถในการกัดกร่อนต่ำด้วยวิธีการแบบดั้งเดิม ธรรมชาติของกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับความร้อนอาจส่งผลต่อคุณสมบัติของวัสดุในชั้นผิวบาง ๆ จึงจำเป็นต้องพิจารณาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับการรักษาหลังการกัดกร่อนสำหรับการใช้งานที่สำคัญ

ลักษณะเฉพาะของความแม่นยำและคุณภาพผิว

การขึ้นรูปด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้าสามารถบรรลุความแม่นยำสูงมากในด้านมิติ โดยทั่วไปค่าความคลาดเคลื่อนจะอยู่ในช่วง ±0.0001 ถึง ±0.001 นิ้ว ขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะและพารามิเตอร์การกลึงที่ใช้ กระบวนการนี้สร้างพื้นผิวแบบเฉพาะตัวซึ่งเกิดจากลักษณะการปล่อยประจุไฟฟ้าเป็นช่วงๆ โดยค่าความหยาบของพื้นผิวโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 32 ถึง 500 ไมโครนิ้ว Ra การดำเนินการตกแต่งขั้นสุดท้ายสามารถทำให้ได้คุณภาพพื้นผิวใกล้เคียงกับกระจก เหมาะสำหรับการใช้งานด้านออปติก หรือชิ้นส่วนที่ต้องการคุณสมบัติการเสียดทานต่ำสุด

ลักษณะของการตัดด้วยไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสช่วยกำจัดแรงทางกลและแรงบิดเบี้ยวที่มักเกิดขึ้นในกระบวนการตัดแต่งแบบดั้งเดิม ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลชิ้นส่วนที่มีผนังบางและโครงสร้างละเอียดอ่อน กระบวนการนี้รักษาระดับความแม่นยำอย่างสม่ำเสมอตลอดรอบการตัดแต่ง เนื่องจากไม่มีการสึกหรอของเครื่องมือหรือการโก่งตัวที่อาจส่งผลต่อความเสถียรของขนาด ระบบตรวจสอบกระบวนการขั้นสูงจะติดตามพารามิเตอร์ไฟฟ้าและปรับเงื่อนไขการตัดแต่งโดยอัตโนมัติ เพื่อรักษาระดับคุณภาพผิวและการคงที่ของขนาด

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการรวมตัวของอุตสาหกรรม

การรวมระบบควบคุมตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์

ระบบเครื่องจักรกลไฟฟ้าแบบปล่อยประจุทันสมัยได้ผสานเทคโนโลยีควบคุมตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ขั้นสูง ซึ่งช่วยให้สามารถดำเนินการกัดหลายแนวแกนที่ซับซ้อน และการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการโดยอัตโนมัติ ระบบควบคุมขั้นสูงเหล่านี้จะตรวจสอบพารามิเตอร์ไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ โดยปรับแรงดัน กระแสไฟฟ้า และช่วงเวลาของพัลส์โดยอัตโนมัติ เพื่อรักษาระบบการกัดให้อยู่ในเงื่อนไขที่เหมาะสมตลอดกระบวนการ อัลกอริธึมการควบคุมเชิงปรับตัวจะวิเคราะห์ลักษณะการปล่อยประจุและปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์ เพื่อเพิ่มอัตราการขจัดวัสดุให้สูงสุด ขณะเดียวกันก็ป้องกันความเสียหายของขั้วไฟฟ้าและรักษาระดับคุณภาพผิวตามข้อกำหนด

การรวมซอฟต์แวร์การออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์การผลิตด้วยคอมพิวเตอร์ช่วยปรับให้กระบวนการเขียนโปรแกรมสำหรับการทำงานกัดด้วยไฟฟ้ามีความราบรื่นมากขึ้น ทำให้วิศวกรสามารถแปลงรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนไปเป็นคำสั่งที่เครื่องจักรสามารถอ่านได้โดยตรง ความสามารถขั้นสูงในการจำลองช่วยคาดการณ์ระยะเวลาการกัด ระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้น และเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางของอิเล็กโทรดก่อนที่จะเริ่มการกัดจริง ลดเวลาในการตั้งค่าและลดความเสี่ยงจากข้อผิดพลาดที่อาจก่อให้เกิดค่าใช้จ่ายสูง ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเหล่านี้ได้ขยายการเข้าถึงและความมีประสิทธิภาพของการกัดด้วยไฟฟ้าอย่างมากในหลากหลายอุตสาหกรรม

ระบบอัตโนมัติและการนำแนวคิดอุตสาหกรรม 4.0 มาใช้

ระบบเครื่องจักรกลแบบปล่อยประจุไฟฟ้ารูปแบบทันสมัยได้นำหลักการของอุตสาหกรรม 4.0 มาใช้ โดยผ่านการรวมเซ็นเซอร์ การวิเคราะห์ข้อมูล และคุณสมบัติด้านการเชื่อมต่อ ซึ่งช่วยให้สามารถบำรุงรักษาเชิงทำนายและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตได้ ระบบตรวจสอบอัจฉริยะจะรวบรวมข้อมูลการดำเนินงานจำนวนมาก และวิเคราะห์รูปแบบต่างๆ เพื่อคาดการณ์การสึกหรอของขั้วไฟฟ้า ปรับพารามิเตอร์การกัดด้วยไฟฟ้าให้มีประสิทธิภาพสูงสุด และวางแผนการบำรุงรักษาล่วงหน้าก่อนที่จะเกิดความเสียหาย แนวทางเชิงรุกนี้ช่วยลดเวลาที่เครื่องหยุดทำงาน และรักษาระดับคุณภาพการผลิตให้คงที่ พร้อมทั้งลดต้นทุนในการดำเนินงาน

ระบบการเปลี่ยนขั้วไฟฟ้าอัตโนมัติและโซลูชันการจัดการชิ้นงาน ทำให้สามารถดำเนินการผลิตแบบไม่ต้องมีผู้ควบคุม (lights-out manufacturing) ได้ ซึ่งช่วยให้ระบบเครื่องจักรเอื้อการกัดด้วยไฟฟ้าสามารถทำงานต่อเนื่องได้โดยแทบไม่ต้องอาศัยการควบคุมจากมนุษย์ ความสามารถในการตรวจสอบจากระยะไกล (Remote monitoring) ช่วยให้มองเห็นสถานะการจักรกลึงแบบเรียลไทม์ ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมดูแลระบบหลายระบบพร้อมกัน และตอบสนองต่อปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว เทคโนโลยีการควบคุมอัตโนมัติเหล่านี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตอย่างมาก ในขณะเดียวกันก็รักษามาตรฐานความแม่นยำและคุณภาพที่จำเป็นสำหรับการประยุกต์ใช้งานด้านการผลิตที่สำคัญ

พิจารณาด้านเศรษฐกิจและการเลือกกระบวนการ

การวิเคราะห์ต้นทุนและปัจจัยผลตอบแทนจากการลงทุน

ความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจของการตัดแต่งด้วยกระแสไฟฟ้าขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ความซับซ้อนของชิ้นส่วน คุณสมบัติของวัสดุ ปริมาณการผลิต และข้อกำหนดด้านคุณภาพ แม้ว่ากระบวนการนี้มักจะมีอัตราการขจัดวัสดุที่ช้ากว่าการกลึงแบบทั่วไป แต่การไม่มีต้นทุนจากการสึกหรอของเครื่องมือ และความสามารถในการตัดแต่งวัสดุที่ผ่านการเหนียวได้ สามารถให้ข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจที่สำคัญ กระบวนการนี้เหมาะอย่างยิ่งในงานที่การกลึงแบบทั่วไปจำเป็นต้องใช้หลายขั้นตอนหรือเครื่องมือพิเศษ เพราะสามารถรวมขั้นตอนการผลิตไว้ด้วยกันและลดต้นทุนการผลิตรวมโดยรวม

การตัดแต่งด้วยกระแสไฟฟ้าให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจโดยเฉพาะในงานที่มีปริมาณต่ำแต่ต้องการความแม่นยำสูง ซึ่งต้นทุนของเครื่องมือแบบทั่วไปจะสูงเกินไป การที่สามารถปรับเปลี่ยนรูปร่างได้ผ่านการเปลี่ยนโปรแกรมแทนการแก้ไขเครื่องมือจริง ช่วยลดต้นทุนการพัฒนาและเร่งระยะเวลาในการนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่ ผลิตภัณฑ์ . ปัจจัยพิจารณาด้านต้นทุนในระยะยาว ได้แก่ วัสดุขั้วไฟฟ้าที่ต้องเปลี่ยนเป็นประจำ ค่าใช้จ่ายในการดูแลรักษาน้ำยาไดอิเล็กทริก และการใช้พลังงานไฟฟ้า ซึ่งจำเป็นต้องชั่งน้ำหนักกับขีดความสามารถเฉพาะตัวและข้อได้เปรียบด้านคุณภาพที่กระบวนการนี้มอบให้

เกณฑ์การคัดเลือกกระบวนการผลิต

การเลือกใช้กระบวนการกัดด้วยไฟฟ้า (electric discharge machining) เป็นกระบวนการผลิตที่เหมาะสมที่สุด จำเป็นต้องมีการประเมินอย่างรอบคอบเกี่ยวกับความต้องการของชิ้นส่วน คุณสมบัติของวัสดุ และข้อจำกัดในการผลิต กระบวนการนี้แสดงถึงข้อได้เปรียบมากที่สุดในงานที่ต้องการรูปร่างภายในที่ซับซ้อน ขนาดและความคลาดเคลื่อนที่แคบบนวัสดุแข็ง หรือลักษณะโครงสร้างที่ละเอียดอ่อน ซึ่งอาจเกิดความเสียหายจากแรงกลขณะทำการกัดด้วยเครื่องจักร ปัจจัยต่างๆ เช่น ความต้องการผิวสัมผัส ความแม่นยำของขนาด และความไวต่อความร้อนของวัสดุ ล้วนมีผลต่อความเหมาะสมของการใช้กระบวนการกัดด้วยไฟฟ้าในงานประยุกต์เฉพาะทาง

วิศวกรการผลิตจำเป็นต้องพิจารณากระบวนการผลิตรวมทั้งหมดเมื่อประเมินการกัดกร่อนด้วยประจุไฟฟ้า รวมถึงกระบวนการรอง เช่น การอบความร้อน การเคลือบผิว หรือขั้นตอนการประกอบ ผลกระทบจากความร้อนของการกัดกร่อนด้วยประจุไฟฟ้าอาจต้องการการบำบัดหลังกระบวนการเฉพาะเพื่อให้ได้คุณสมบัติของวัสดุหรือลักษณะผิวที่ต้องการ การเข้าใจความสัมพันธ์เชิงสาเหตุเหล่านี้จะช่วยให้เลือกกระบวนการที่เหมาะสมที่สุด และช่วยหลีกเลี่ยงการออกแบบใหม่ที่มีค่าใช้จ่ายสูงหรือปัญหาด้านคุณภาพในกระบวนการถัดไป

คำถามที่พบบ่อย

วัสดุชนิดใดบ้างที่สามารถประมวลผลโดยใช้การกัดกร่อนด้วยประจุไฟฟ้า

การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าสามารถประมวลผลวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ทุกชนิดโดยไม่คำนึงถึงความแข็ง รวมถึงเหล็กเครื่องมือ เหล็กสเตนเลส โลหะผสมไทเทเนียม ซูเปอร์อัลลอย เช่น อินโคเนล และฮาสเทลลอย คาร์ไบด์ และวัสดุพิเศษต่างๆ กระบวนการนี้มีค่าสำคัญโดยเฉพาะในการกลึงวัสดุที่ผ่านการขึ้นแข็ง ซึ่งจะยากหรือเป็นไปไม่ได้เลยในการประมวลผลด้วยวิธีการกลึงแบบดั้งเดิม เนื่องจากกระบวนการกำจัดวัสดุเกิดขึ้นจากการกัดกร่อนด้วยความร้อน แทนที่จะเป็นการตัดด้วยเชิงกล

การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าสามารถบรรลุความแม่นยำสูงได้อย่างไร

ความแม่นยำของการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเกิดจากกระบวนการขจัดวัสดุแบบไม่สัมผัส ซึ่งช่วยกำจัดแรงทางกลและแรงเบี่ยงเบนของเครื่องมือที่อาจส่งผลต่อความถูกต้องในการกลึงแบบดั้งเดิม ระบบตำแหน่งที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์จะรักษาระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้าให้อยู่ในระดับไมครอน ในขณะที่การตรวจสอบพารามิเตอร์ไฟฟ้าแบบเรียลไทม์จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการขจัดวัสดุเป็นไปอย่างสม่ำเสมอ การที่ไม่มีแรงตัดทำให้สามารถประมวลผลชิ้นส่วนที่บอบบางโดยไม่เกิดการบิดเบี้ยว ทำให้สามารถควบคุมค่าความคลาดเคลื่อนได้แน่นหนาถึง ±0.0001 นิ้วในหลายแอปพลิเคชัน

พื้นผิวเรียบที่สามารถทำได้ทั่วไปจากการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าคืออะไร

พื้นผิวที่ได้จากการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าโดยทั่วไปมีค่าความหยาบตั้งแต่ 32 ถึง 500 ไมโครนิ้ว Ra ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์การกัดกร่อนและวัสดุอิเล็กโทรด การกัดแบบร่องหยาบอาจให้พื้นผิวที่หยาบกว่าเพื่อการขจัดวัสดุอย่างรวดเร็ว ในขณะที่การกัดขั้นตอนสุดท้ายด้วยพารามิเตอร์ไฟฟ้าที่ละเอียดสามารถให้พื้นผิวที่เหมือนกระจก เหมาะสำหรับการใช้งานด้านออปติกส์ พื้นผิวที่เป็นลักษณะเฉพาะของ EDM เกิดจากประจุไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาเป็นระยะๆ และสามารถควบคุมได้โดยการปรับแต่งพารามิเตอร์ให้เหมาะสม

การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้ามีต้นทุนทางเศรษฐกิจเปรียบเทียบกับการกัดกร่อนแบบเดิมอย่างไร

การกลึงด้วยไฟฟ้าช่วยให้เกิดข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจในงานที่เกี่ยวข้องกับวัสดุแข็ง รูปทรงเรขาคณิตซับซ้อน หรือความต้องการความแม่นยำสูง ซึ่งการกลึงแบบทั่วไปจะทำได้ยากหรือเป็นไปไม่ได้ ถึงแม่อัตราการนำวัสดุออกจะช้ากว่าวิธีการทั่วไปโดยทั่วไป แต่การไม่มีต้นทุนการสึกหรอของเครื่องมือ ความสามารถในการกลึงชิ้นส่วนที่ผ่านการบำบัดให้แข็ง และการรวมหลายขั้นตอนการทำงานไว้ด้วยกัน สามารถช่วยประหยัดต้นทุนได้อย่างมาก กระบวนการนี้มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับงานที่ผลิตปริมาณน้อยแต่ต้องการความแม่นยำสูง ซึ่งต้นทุนเครื่องมือแบบทั่วไปจะสูงเกินไป