เครื่อง Wire EDM: ผู้เปลี่ยนเกมในงานตัดวัสดุความแข็งแรงสูง

หลักการทำงานของเครื่อง Wire EDM: เทคนิคการตัดแบบไม่สัมผัสที่มีความแม่นยำ

Wire EDM คืออะไร? ภาพรวมพื้นฐาน

การกัดด้วยไฟฟ้าแบบเส้นลวด (Wire EDM) ทำงานโดยการสร้างประกายไฟฟ้าเล็กๆ ระหว่างเส้นลวดบางกับวัสดุที่ต้องการตัด เส้นลวดซึ่งโดยทั่วไปทำจากทองเหลืองหรือทองแดง และมีความหนาประมาณ 0.004 ถึง 0.012 นิ้ว จะปล่อยพลังงานไฟฟ้าออกมาเป็นจังหวะสั้นๆ เพื่อละลายชิ้นส่วนโลหะที่ต้องการปรับแต่ง สิ่งที่ทำให้วิธีการนี้แตกต่างจากวิธีการตัดทั่วไปคือ ไม่มีการสัมผัสทางกลเกิดขึ้นเลย ดังนั้นเครื่องมือจึงไม่สึกหรอตามกาลเวลา และวัสดุก็จะไม่ได้รับความเครียดเชิงกลระหว่างกระบวนการด้วย ด้วยข้อได้เปรียบเหล่านี้ ทำให้ Wire EDM มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อใช้กับวัสดุที่แข็งแรงทนทาน เช่น อินโคเนล (Inconel) หรือเหล็กกล้าสำหรับทำแม่พิมพ์ที่ผ่านการเสริมความแข็งซึ่งมักต้านทานต่อเทคนิคการกลึงแบบดั้งเดิม

บทบาทของขั้วไฟฟ้าแบบเส้นลวดและของเหลวไดอิเล็กตริกในการกำจัดวัสดุ

อิเล็กโทรดลวดในที่นี้มีหน้าที่สองอย่าง คือ นำไฟฟ้าและตัดวัสดุพร้อมกันไปในตัว มันจะเคลื่อนที่ตามเส้นทางที่ได้รับการโปรแกรมไว้ล่วงหน้า และจะจมอยู่ในน้ำปราศจากไอออนหรือของเหลวประเภทน้ำมันที่เป็นตัวกันไฟฟ้า ของเหลวชนิดนี้มีหน้าที่อะไรบ้างหรือ อย่างแรกเลย มันจะช่วยเก็บรักษาฉนวนไว้จนกว่าจะมีการไอออนไนซ์ที่เพียงพอ จากนั้นก็ช่วยในการระบายความร้อนจากส่วนที่ถูกทำให้ระเหิดไป ช่วยป้องกันไม่ให้เกิดชั้นวัสดุที่ตกค้างกลับมาใหม่ซึ่งไม่ต้องการ นอกจากนี้ยังช่วยชะล้างเศษวัสดุที่หลุดออกมา ทำให้มั่นใจได้ว่ารอยตัดที่ได้มีความแม่นยำ เมื่อทุกอย่างทำงานได้ดี เราจะสามารถได้พื้นผิวที่มีค่าความหยาบอยู่ระหว่าง 0.8 ถึง 1.6 ไมโครนิ้ว และความกว้างของรอยตัด (kerf width) โดยปกติจะมีขนาดน้อยกว่า 0.012 นิ้ว ซึ่งถือว่าเป็นค่าที่น่าประทับใจสำหรับงานละเอียดเช่นนี้

ระบบควบคุมแบบ CNC ช่วยให้เกิดความแม่นยำและความเป็นอัตโนมัติได้อย่างไร

เครื่องกัด EDM แบบลวดในปัจจุบันสามารถทำระดับความแม่นยำได้ประมาณ ±0.0001 นิ้ว ด้วยระบบควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ (CNC) ซึ่งควบคุมทุกอย่างตั้งแต่ความเร็วลวด ความถี่ของการปล่อยประจุ ไปจนถึงการเคลื่อนที่ของแกนต่าง ๆ เครื่องเหล่านี้มีอัลกอริธึมอัจฉริยะที่สามารถปรับตั้งค่าพลังงานโดยอัตโนมัติ ขึ้นอยู่กับชนิดและขนาดความหนาของวัสดุที่กำลังทำการตัด นอกจากนี้ยังมีมอเตอร์เชิงเส้นพิเศษที่ช่วยในการปรับตำแหน่งของลวดด้วยความแม่นยำสูงระดับไมครอนย่อย (sub-micron) ยกตัวอย่างเช่น ในกระบวนการผลิตอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ เมื่อต้องผลิตช่องสำหรับเทอร์ไบน์ ผู้ปฏิบัติงานจะใช้ระบบตรวจสอบประกายไฟแบบเรียลไทม์ เพื่อควบคุมขนาดให้อยู่ในช่วง 0.001 มม. ตลอดทั้งล็อตการผลิต ความแม่นยำระดับนี้มีความสำคัญอย่างมากในการผลิตชิ้นส่วนที่ต้องประกอบเข้าด้วยกันอย่างพอดีแม่นยำภายใต้สภาวะที่รุนแรง

องค์ประกอบหลักของเครื่อง EDM แบบลวด: วิศวกรรมความแม่นยำและความสมบูรณ์ในการทำงาน

องค์ประกอบหลักของเครื่อง EDM แบบลวด: ลวดอิเล็กโทรด, สารกันไฟฟ้า, แหล่งจ่ายไฟ และระบบควบคุมแบบ CNC

เมื่อพูดถึงการทํางานของเครื่อง EDM สายไฟฟ้า มีส่วนหลัก 4 ส่วนที่ต้องทํางานด้วยกันอย่างถูกต้อง อย่างแรก เรามีไฟฟ้าสาย ซึ่งมักทําจากทองแดง หรือบางครั้งทองแดงที่เคลือบด้วยซิงค์ สิ่งนี้สร้างจุดประกายไฟฟ้าที่ควบคุมได้ ซึ่งตัดผ่านวัสดุโดยการบดมันไปนิดๆ แล้วมีของเหลวแบบดิจิเล็คเตอร์พิเศษที่ผ่านทุกสิ่งทุกอย่าง โดยทั่วไปก็แค่น้ําดีออนิสิสเดิม มันทํางานได้สามหน้าที่สําคัญพร้อมกัน: ช่วยให้สิ่งของเย็นระหว่างการตัด ล้างขยะโลหะไปหมด และช่วยรักษาพื้นที่เล็กๆ ที่เกิดจุดประกาย การให้พลังงานกับการกระทําทั้งหมดนี้ เป็นพลังงานที่ระดับความถี่สูง ที่ส่งพลังงานออกเพื่อให้จุดประกายเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในขณะเดียวกัน ระบบควบคุม CNC ก็เอาภาพวาด CAD ที่หรูหราเหล่านั้น และเปลี่ยนมันให้เป็นการเคลื่อนไหวที่แม่นยําสําหรับสาย เอาทั้งหมดนี้ไปด้วยกัน แล้วจะได้อะไร เครื่องที่สามารถตัดผ่านวัสดุที่นําไฟได้โดยไม่ต้องสัมผัสมัน แม้ว่ามันหนา 300 มิลลิเมตร

ไดนาไมก์ของไหล่ชนิดตัวนำและผลกระทบต่อการปรับปรุงความหยาบผิว (Ra)

ความเร็วที่ของเหลวฉนวนไหลผ่านระบบรวมถึงระดับความสะอาดของมัน มีผลสำคัญต่อคุณภาพพื้นผิวขั้นสุดท้าย เมื่อพลศาสตร์ของของเหลวถูกปรับสมดุลอย่างเหมาะสม จะช่วยให้กำจัดเศษวัสดุได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งหมายความว่าชั้นวัสดุที่หลอมเย็นใหม่มีน้อยลง และรอยร้าวจุลภาคในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีน้อยลงด้วย ร้านค้าส่วนใหญ่พบว่าการรักษาระดับการไหลไว้ที่ประมาณ 8 ถึง 12 ลิตรต่อนาทีให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด เนื่องจากช่วยลดปัญหาเกี่ยวกับความต้านทานการไอออนิเซชัน การตั้งค่านี้โดยทั่วไปสามารถผลิตพื้นผิวที่มีค่าความหยาบต่ำกว่า Ra 0.8 ไมครอน แม้ในกรณีที่ใช้งานกับเหล็กที่ผ่านการเสริมความแข็งแล้ว สำหรับการรักษาความสะอาดของของเหลวตลอดกระบวนการ ผู้ผลิตหลายรายเลือกใช้อุปกรณ์กรองขั้นสูงที่มีตัวกรองขนาด 5 ไมครอน ระบบเหล่านี้ช่วยป้องกันไม่ให้สิ่งปนเปื้อนเข้ามาในของเหลว ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมาก เนื่องจากสิ่งเจือปนสามารถนำไปสู่การปล่อยประจุซ้ำซ้อนที่น่ารำคาญ ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำในการวัดค่าทางมิติ

แหล่งจ่ายไฟและควบคุมช่วงสัญญาณ: การปรับสมดุลอัตราการกำจัดวัสดุ (MRR) และการกัดเกิน

ระบบจ่ายไฟในปัจจุบันได้ผนวกเทคโนโลยีควบคุมพัลส์แบบปรับตัว (Adaptive Pulse Control) ที่ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับแต่งระดับกระแสไฟฟ้าให้อยู่ในช่วง 0.5 ถึง 32 แอมแปร์ และระยะเวลาของพัลส์ระหว่าง 0.1 ถึง 200 ไมโครวินาที ได้อย่างละเอียด เมื่อทำงานกับโลหะผสมอลูมิเนียม การเพิ่มระดับกระแสไฟฟ้าสามารถเพิ่มอัตราการขจัดวัสดุได้มากขึ้นประมาณ 20 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ แม้ว่าจะมีข้อเสียตรงที่รอยกัดเกิน (Overcut) จะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยประมาณ 0.015 ถึง 0.03 มิลลิเมตร กลับกัน เมื่อผู้ผลิตเลือกใช้พัลส์พลังงานต่ำกว่า 2 แอมแปร์ จะได้พื้นผิวที่เรียบเนียนมากบนชิ้นส่วนไทเทเนียมที่มีค่าความหยาบต่ำกว่า 0.4 ไมโครเมตร แต่ก็ต้องแลกมาด้วยความเร็วในการตัดที่ช้าลงโดยธรรมชาติ การหาจุดสมดุลที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างมากในอุตสาหกรรมเช่น การผลิตเครื่องยนต์อากาศยาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผลิตใบพัดกังหัน (Turbine Blades) ซึ่งความแม่นยำทางมิติที่อยู่ในช่วง ±0.01 มิลลิเมตร คือสิ่งที่กำหนดว่าชิ้นงานจะประสบความสำเร็จหรือล้มเหลวในการใช้งานจริงบนอากาศ

ระบบแรงดึงและระบบนำแนวเพื่อประสิทธิภาพของลวดที่สม่ำเสมอ

ระดับแรงดึงของลวดที่เหมาะสม โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 8 ถึง 12 นิวตัน จะทำงานร่วมกับระบบนำแนวเพื่อรักษาเส้นทางการตัดให้คงที่ตลอดกระบวนการปฏิบัติการ เมื่อเครื่องจักรทำงานเป็นเวลานาน อุปกรณ์ชดเชยแรงดึงอัตโนมัติจะเข้ามาช่วยจัดการกับการขยายตัวตามธรรมชาติที่เกิดจากความร้อนสะสม ซึ่งช่วยลดปัญหาลวดขาดได้อย่างมาก ประมาณ 70% น้อยลง เมื่อใช้งานกับวัสดุที่มีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ เช่น อินโคเนล 718 (Inconel 718) ที่ต้านทานกระบวนตัดแบบทั่วไป ไกด์นำลวดพิเศษที่เคลือบด้วยเพชรเป็นสิ่งที่ทำให้ทุกอย่างจัดแนวได้อย่างแม่นยำภายในช่วง ±2 ไมครอน ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากเมื่อผลิตชิ้นงานที่มีรูปร่างและลวดลายซับซ้อน เมื่อมีระบบขั้นสูงเหล่านี้เข้ามาช่วย ผู้ผลิตสามารถดำเนินการผลิตแบบต่อเนื่องได้นานถึง 200 ชั่วโมงโดยไม่ต้องหยุดพัก ซึ่งเป็นสิ่งที่มีคุณค่ามหาศาลในอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ต้องการความแม่นยำสูงสุด

การตัดวัสดุที่มีแรงดึงสูงด้วยเครื่องตัด EDM แบบลวด: การเอาชนะความท้าทายในโลหะผสมที่มีความแข็งสูง

การใช้เครื่องตัด EDM แบบลวดสำหรับตัดวัสดุที่มีความแข็งและแรงดึงสูง เช่น เหล็กสำหรับทำแม่พิมพ์ (Tool Steel) และอินโคเนล (Inconel)

เครื่องตัด EDM แบบลวดสามารถตัดวัสดุที่เทคนิคการตัดทั่วไปทำไม่ได้ ตัวอย่างเช่น เหล็กสำหรับทำเครื่องมือ (Tool Steel) อย่างเช่น D2 และ H13, Inconel 718 และโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งสูงอื่น ๆ กระบวนการนี้ทำงานโดยการใช้ประกายไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรด ซึ่งกัดกร่อนวัสดุโดยไม่มีการสัมผัสโดยตรง แม้แต่ในวัสดุที่ถูกทำให้แข็งจนถึงระดับประมาณ 65 HRC ตามมาตราความแข็งร็อคเวลล์ (Rockwell scale) โครงสร้างของชิ้นงานยังคงสมบูรณ์ สำหรับผู้ผลิตในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ หรือภาคการผลิตแม่พิมพ์ ซึ่งต้องการชิ้นส่วนที่สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ความแม่นยำในกระบวนการนี้มีความสำคัญอย่างมาก โดยเฉพาะผู้ผลิตใบพัดกังหัน (Turbine Blade) ที่ต้องพึ่งพาความสามารถนี้ เนื่องจากกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมอาจล้มเหลว หรืออาจทำลายโครงสร้างจุลภาคที่ละเอียดอ่อนของชิ้นส่วนโลหะผสมได้

การบิดเบือนต่ำและการตัดแบบไม่สัมผัสโดยตรง: ข้อได้เปรียบในด้านความสมบูรณ์ของโครงสร้าง

การกัด EDM ด้วยลวดมีหลักการทำงานที่แตกต่างจากวิธีการอื่น เนื่องจากไม่ใช้แรงกดโดยตรง หรือก่อให้เกิดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนที่ทำให้โครงสร้างของโลหะเปลี่ยนไป ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนไทเทเนียมที่มีผนังบาง เราได้เห็นการพัฒนาที่ชัดเจนในจุดนี้ งานวิจัยชิ้นหนึ่งพบว่าเมื่อใช้การกัด EDM ด้วยลวดแทนการตัดด้วยเลเซอร์ ความบิดเบือนลดลงประมาณ 92 เปอร์เซ็นต์ ตามรายงานการผลิตแบบแม่นยำเมื่อปีที่แล้ว ระดับความแม่นยำในระดับนี้มีความสำคัญอย่างมากในสาขา เช่น การผลิตอวัยวะเทียมทางการแพทย์ และวิศวกรรมการบิน-อวกาศ เมื่อวัสดุยังคงสภาพสมบูรณ์ในระดับจุลภาค ผลิตภัณฑ์สุดท้ายก็จะมีสมรรถนะที่ดีขึ้นเมื่ออยู่ภายใต้แรงกดดัน และมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น

Overcut และความแม่นยำด้านมิติในการกัด EDM ด้วยลวด: การจัดการความคลาดเคลื่อนในวัสดุที่มีความแข็งสูง

การบรรลุความคลาดเคลื่อน ±0.005 มม. ในวัสดุที่มีความแข็งต้องการการควบคุมพลังงานประกายไฟและระบบชดเชยการเบี่ยงเบนของลวดอย่างแม่นยำ ระบบ CNC ขั้นสูงสามารถปรับค่าพารามิเตอร์โดยอัตโนมัติ เช่น ระยะเวลาการพัลส์และการล้างสารดีอิเล็กตริก เพื่อลดปัญหาการกัดเกิน (overcut) ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการกลึงชิ้นส่วนหัวฉีดเชื้อเพลิงที่มีรูปทรงซับซ้อน หรือแทรกเกลียวนำทาง

กรณีศึกษา: การกัดด้วยลวด EDM ในการประมวลผลไทเทเนียมในชิ้นส่วนอากาศยาน

โครงการด้านอากาศยานล่าสุดได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการกัดชิ้นส่วนระบบเชื้อเพลิงจากไทเทเนียมด้วยเครื่องกัดด้วยลวด EDM ให้ค่าความหยาบผิว (Ra) เท่ากับ 0.4 µm และความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งภายในช่วง ±0.008 มม. กระบวนการทำงานนี้ช่วยขั้นตอนการผ่อนคลายความเครียดหลังการกลึง ทำให้เวลาการผลิตลดลง 34% ขณะเดียวกันก็เป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพอากาศยาน AS9100

การบรรลุความคลาดเคลื่อนที่แน่นอนและผิวงานที่มีคุณภาพสูงในกระบวนการกัดด้วยลวด EDM

การตัดวัสดุที่มีความแข็งด้วยความแม่นยำสูงระดับไมครอนซ้ำได้

เครื่อง Wire EDM ในปัจจุบันสามารถให้ความแม่นยำที่น่าประทับใจได้ในระดับประมาณ ±0.002 มม. (ประมาณ 0.00008 นิ้ว) เมื่อตัดวัสดุที่แข็งแกร่งอย่างทังสเตนคาร์ไบด์หรืออินโคเนล ซึ่งสูงกว่าความแม่นยำที่เทคนิคการกลึงแบบดั้งเดิมสามารถทำได้ สาเหตุของความแม่นยำระดับนี้คือ เครื่องจักรเหล่านี้ใช้ระบบการเคลื่อนที่ลวดที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ขั้นสูง รวมถึงระบบปรับค่าที่สามารถชดเชยผลกระทบจากความร้อนแบบเรียลไทม์ เพื่อต่อต้านการขยายตัวตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการตัด ยกตัวอย่างเช่น งานในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ เมื่อต้องผลิตร่องเล็กๆ บนใบพัดกังหัน ผู้ผลิตจำเป็นต้องมีความสม่ำเสมอที่ละเอียดมากเพื่อให้อากาศไหลผ่านเครื่องยนต์ได้อย่างเหมาะสม Wire EDM สามารถทำงานนี้ได้อย่างยอดเยี่ยม โดยให้ค่าความหยาบผิว (Ra) ประมาณ 0.8 ไมครอน ออกจากเครื่องได้เลย โดยไม่ต้องมีขั้นตอนขัดเงาเพิ่มเติม

การปรับแต่งพารามิเตอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความหยาบผิว (Ra)

ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวให้ดีที่สุดโดยการปรับพารามิเตอร์หลักสามตัวแปร:

การปรับแต่งพารามิเตอร์เหล่านี้ ช่วยลดความหยาบเฉลี่ยของพื้นผิวลง 42% ในชิ้นส่วนไทเทเนียม ขณะที่ยังคงอัตราการกำจัดวัสดุ (MRR) อยู่ที่ 18 mm³/min

แนวโน้ม: การพัฒนาระบบควบคุมเชิงปรับตัวสำหรับการจัดการความคลาดเคลื่อนแบบเรียลไทม์

ระบบควบคุมเชิงปรับตัวในปัจจุบันกำลังเปลี่ยนเกมโดยใช้การเรียนรู้ของเครื่องจักร (machine learning) เพื่อตรวจจับและแก้ไขปัญหาขนาดต่าง ๆ ขณะที่เครื่องกำลังตัดชิ้นส่วน เทคโนโลยีนี้จะวิเคราะห์ข้อมูล เช่น ระดับไฟฟ้าที่เกิดประกายระหว่างอิเล็กโทรด มุมที่สายไฟตัดงอ และสภาพของของเหลวพิเศษที่ใช้ในกระบวนการ จากนั้นจึงปรับระดับพลังงานโดยอัตโนมัติ บริษัทผู้ผลิตชิ้นส่วนเครื่องบินรายหนึ่งสามารถลดอัตราความผิดพลาดลงได้เกือบหนึ่งในสามเมื่อเริ่มใช้ระบบควบคุมอัจฉริยะนี้สำหรับผลิตหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง สิ่งที่ทำให้เทคโนโลยีนี้โดดเด่นคือความสามารถในการเชื่อมโยงการตัดแบบหยาบแต่รวดเร็วที่ยอมให้มีความคลาดเคลื่อนประมาณ 0.01 มม. เข้ากับการตัดขั้นสุดท้ายที่แม่นยำสูงซึ่งต้องการความแม่นยำเพียง 0.002 มม. เท่านั้น ซึ่งหมายความว่าผู้ผลิตสามารถผลิตรูปทรงที่ซับซ้อนได้ในคราวเดียว โดยไม่ต้องเปลี่ยนการตั้งค่าหลายครั้ง ช่วยประหยัดทั้งเวลาและค่าใช้จ่าย

การประยุกต์ใช้งานในหลากหลายอุตสาหกรรม: อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การแพทย์ และยานยนต์

เครื่องจักร Wire EDM ได้กลายเป็นสิ่งจำเป็นในภาคการผลิตที่ต้องการความแม่นยำสูงเป็นพิเศษในวัสดุที่ผ่านการเสริมความแข็งแรงแล้ว กระบวนการตัดแบบไม่สัมผัสและให้ความแม่นยำระดับต่ำกว่าไมครอนของเครื่องจักรชนิดนี้สามารถแก้ปัญหาที่สำคัญในสามอุตสาหกรรมหลัก ได้แก่

การบินและอวกาศ: หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและใบพัดเทอร์ไบน์ที่ต้องการความแข็งแรงทนทานสูง

ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ กระบวนการตัดด้วยลวด EDM ได้กลายเป็นเทคโนโลยีที่จำเป็นต่อการผลิตใบพัดกังหันและหัวฉีดเชื้อเพลิงจากวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง เช่น อินโคเนล 718 (Inconel 718) ซึ่งเป็นโลหะผสมนิกเกิลเกรดสูงที่สามารถทนความร้อนได้สูงมาก ยังคงความแข็งแรงแม้ในสภาวะที่อุณหภูมิสูงเกินกว่า 1,400 องศาฟาเรนไฮต์ (ประมาณ 760 องศาเซลเซียส) สิ่งที่ทำให้กระบวนการตัดด้วยลวด EDM มีคุณค่าคือการที่มันไม่ใช้แรงกดทางกลในการตัด ซึ่งช่วยป้องกันการเกิดรอยร้าวเล็กๆ ที่มักจะเกิดขึ้นในส่วนของใบพัดที่ละเอียดอ่อน พร้อมทั้งรักษาร่องทางการไหลของอากาศให้อยู่ในช่วงความคลาดเคลื่อนที่แน่นอนมาก คือประมาณ 0.0005 นิ้วทั้งสองด้าน จากการพิจารณาข้อมูลล่าสุดจากโครงการด้านการบินและอวกาศต่างๆ ผู้ผลิตพบว่า การเปลี่ยนมาใช้กระบวนการตัดด้วยลวด EDM สำหรับการสร้างรูระบายความร้อนบนใบพัดกังหันนั้น ช่วยลดขั้นตอนการตกแต่งเพิ่มเติมลงได้ประมาณสองในสาม เมื่อเทียบกับวิธีการเจาะด้วยเลเซอร์แบบดั้งเดิม

การแพทย์: ชิ้นส่วนฝังร่างกายและเครื่องมือผ่าตัดที่ต้องการความแม่นยำสูงและความคลาดเคลื่อนต่ำ

ผู้ผลิตอุปกรณ์การแพทย์ใช้ความซ้ำซ้อนในการกัดด้วยไฟฟ้า (wire EDM) ที่ระดับ 5 ไมครอน เพื่อผลิตอุปกรณ์เสริมสำหรับกระดูกสันหลังจากไทเทเนียมที่มีพื้นผิวแบบ osteoconductive และกรรไกรสำหรับการผ่าตัดที่มีรัศมีขอบคมต่ำกว่า 10 ไมครอน ความสามารถนี้ช่วยกำจัดขั้นตอนการขัดเงาด้วยมือ ซึ่งเป็นสาเหตุของการสูญเสียผลผลิตจากของเสีย 12-15% ในการผลิตเครื่องมือสเตนเลสสตีลตามวิธีการดั้งเดิม

ยานยนต์: การทำต้นแบบและการทำแม่พิมพ์ที่มีรูปทรงซับซ้อน

วิศวกรด้านยานยนต์ใช้เครื่องกัดด้วยไฟฟ้าแบบเส้นลวด (wire EDM) เพื่อทำการตัดแม่พิมพ์เหล็กกล้าที่ผ่านการชุบแข็งเพื่อสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อน เช่น ตัวสะท้อนแสงในไฟหน้าและชิ้นส่วนระบบส่งกำลัง โดยกระบวนการทำให้ได้มุมเอียง (draft angles) สูงถึง 45° ในแม่พิมพ์คาร์ไบด์สำหรับแต่งขอบ โดยยังคงคุณภาพผิวที่ Ra ต่ำกว่า 0.4 ไมครอน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการขึ้นรูปด้วยกระบวนการอัดฉีด (injection molding) จำนวนมากโดยไม่ต้องผ่านขั้นตอนการตกแต่งเพิ่มเติม

คำถามที่พบบ่อย

ข้อดีหลักในการใช้เครื่องกัดด้วยไฟฟ้าแบบเส้นลวด (Wire EDM) คืออะไร

ข้อได้เปรียบหลักในการใช้การกัดด้วยลวดคือความสามารถในการตัดวัสดุโดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรง ลดการสึกหรอของเครื่องมือ และลดความเครียดทางกลบนวัสดุที่ถูกตัด ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากเมื่อทำงานกับวัสดุที่แข็งและยากต่อการแปรรูปด้วยวิธีการดั้งเดิม

การกัดด้วยลวดให้ความแม่นยำได้อย่างไร

การกัดด้วยลวดให้ความแม่นยำผ่านระบบควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ (CNC) ซึ่งควบคุมตัวแปรต่างๆ เช่น ความเร็วลวด ความถี่ของการปล่อยประจุ และการเคลื่อนที่ของแกน อัลกอริธึมอัจฉริยะจะปรับค่าการตั้งค่าพลังงานตามชนิดและความหนาของวัสดุ ทำให้สามารถตัดได้อย่างแม่นยำ

ลวดอิเล็กโทรดและของเหลวไดอิเล็กตริกมีบทบาทอย่างไรในกระบวนการ Wire EDM

ลวดอิเล็กโทรดทำหน้าที่นำไฟฟ้าและกัดวัสดุ ส่วนของเหลวไดอิเล็กตริกทำหน้าที่เป็นตัวฉนวน ช่วยพัดพาเศษวัสดุออก และระบายความร้อนเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดชั้นวัสดุที่ไม่ต้องการเกิดขึ้น

การกัดด้วยลวดสามารถตัดวัสดุที่มีความต้านทานแรงดึงสูงได้หรือไม่

ใช่ กระบวนการตัดด้วยลวด EDM มีความโดดเด่นในการตัดวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง เช่น โลหะผสมสำหรับทำแม่พิมพ์ (Tool Steel) และอินโคเนล (Inconel) เนื่องจากกระบวนการทำงานใช้การปล่อยประจุไฟฟ้าในการตัดแทนการสัมผัสโดยตรง จึงช่วยรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างวัสดุไว้ได้

อุตสาหกรรมใดบ้างที่ได้รับประโยชน์สูงสุดจาก Wire EDM?

อุตสาหกรรมเช่น งานอากาศยาน การแพทย์ และยานยนต์ ได้รับประโยชน์อย่างมากจาก Wire EDM สำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูงและชิ้นส่วนที่มีความทนทาน รวมถึงใบพัดกังหัน (Turbine Blades) เครื่องมือผ่าตัด และแม่พิมพ์ที่มีรูปทรงซับซ้อน