EN
Çalışma Prensipleri: EDM Delme ve Geleneksel Delme
EDM Delme Makinesinde Elektrotermal Ablasyon
Elektro erozyon (EDM) delme, malzeme üzerinde elektrik deşarjı kullanarak malzemeyi eritip uzaklaştırır. Temel olarak pirinç veya bakır bir alet, dokunmadan iletken malzemeleri ısıtıp uzaklaştıran küçük kıvılcımlar yayar. Bu kıvılcımlar iş parçasına çarptığında yüzeyi parça parça aşındıran süper sıcak plazma bölgeleri oluşturur. Tüm süreç dielektrik sıvı adı verilen ve genellikle özel su ya da yağ olan bir ortama ihtiyaç duyar. Bu sıvı üç temel işlev görür: işleme sonrası kalan talaşları uzaklaştırır, elektrotlar arasında soğutma sağlar ve kıvılcımların kontrolsüzce yayılmasını önlemek için uygun yalıtımı sağlar. EDM'nin herhangi bir kesme kuvveti içermemesi nedeniyle, ince cidarlı hassas parçalarda bükülme veya çarpılma meydana gelmez. Bu yöntemi gerçekten faydalı kılan şey, normal kesme aletlerinin hiçbir şekilde işlem göremediği 60 HRC sertlik seviyesinin üzerindeki çok sert metallerde bile tam delikler açabilmesidir.
Sıradan Delmede Mekanik Kesme Mekanizması
Geleneksel delme yöntemleri, kesici uçların malzemeyle doğrudan temas ederek dönmeleri ve bu sayede malzemeyi kesmeleri prensibine dayanır. Bu uçlar malzemeyle temas ettiğinde çok fazla ısı ve sürtünme meydana gelir ve paslanmaz çelikle çalışırken bazen 600 derece Celsius'un üzerine çıkabilir. Bu yoğun ısı nedeniyle operatörlerin işlem boyunca sürekli olarak kesme sıvıları uygulaması gerekir. Bu sıvılar sıcaklığı kontrol etmeye, kesici uçların aşınmasını yavaşlatmaya ve metal talaşlarını çalışma alanından uzaklaştırmaya yardımcı olur. Ancak geleneksel delmenin kaldırabileceğinin de sınırları vardır. Kırılgan malzemeler veya 45 HRC'nin üzerinde sertliğe sahip malzemeler özellikle zorluk çıkarır. Bu kadar sert malzemeler üzerinde kullanıldığında kesici uçlar erken kırılabilir, tamamen kopabilir veya kesici kenarlarında hızlı bir şekilde aşınma yaşayabilir.
Isı Üretimi, Kesici-Uç Malzeme Teması ve Enerji Kullanımı Arasındaki Temel Farklar
| Parametre | Edm sondaj makinesi | Geleneksel Delme |
|---|---|---|
| IŞINMA KAYNAĞI | Yerel kıvılcım plazması | Fiziksel kesme sonucu sürtünme |
| İş Parçası Teması | Temassız (0,5–1,0 mm aralık) | Sürekli fiziksel kuvvet |
| Enerji Verimliliği | 8–12 kW/sa (hassasiyet odaklı) | 4–6 kW/sa (hız odaklı) |
| Termal Etki Bölgesi | 5–20 µm derinlik | 100–500 µm derinlik |
EDM, enerjiyi mikroskobik deşarj bölgelerine odaklar ve dielektrik yıkama ile ısıtın %95'ine kadarını dağıtır. Buna karşılık, geleneksel delme işlemi enerjiyi daha geniş kayma düzlemlerine dağıtır ve %30–40'ını ortam ısısı olarak israf eder. EDM, kesici uç bükülmesinden ve gerilme kaynaklı deformasyondan kaçındığı halde, her bir delik için çevrim süresi mekanik delmeye kıyasla genellikle daha uzundur.
Sert ve Egzotik Malzemelerde Delme Hızı ve Verimlilik
Malzeme Sertliğinin EDM Delme Makinesi Performansına Etkisi
Malzemelerin sertliği, geleneksel yöntemlere kıyasla EDM delmenin ne kadar iyi çalıştığını gerçekten etkilemez; çünkü 45 HRC'nin üzerindeki malzemelerle çalışırken geleneksel araçlar hızlıca aşınır ve deformasyona uğrar. EDM, malzemeyi mekanik olarak kesmek yerine kıvılcımlarla buharlaştırarak keser, bu yüzden çok sert takım çelikleri (60 HRC'nin üzerindekiler), seramikler ve normal makinelerin işlemekte zorlandığı bu tür zorlu malzemelerle çalışırken bile sabit bir hızda ilerler ve doğruluğunu korur. Burada en önemli faktör termal iletkenliktir. Isıyı iyi iletmeyen malzemeler, örneğin Inconel 718, erozyonun meydana geldiği bölgede ısıyı tutar ve bunun sonucunda beklenenden daha hızlı malzeme kaldırma gerçekleşir.
Titanyum, Süper Alaşımlar ve Karbürlerde Hız Karşılaştırması
EDM delme, egzotik malzemelerde geleneksel yöntemleri önemli ölçüde geride bırakır. SME 2023 verilerine göre, EDM, mekanik süreçlere kıyasla Titanyum Grade 5'te 2–4 inç daha hızlı delme başarır:
| Malzeme | Geleneksel Hız (mm/dak) | EDM Hızı (mm/dak) | Verim Artışı |
|---|---|---|---|
| Ti-6Al-4V | 12–18 | 35–50 | 192% |
| Inconel 718 | 8–12 | 30–40 | 233% |
| Tungsten Karbür | 3–5 | 15–22 | 340% |
Bu avantaj, EDM'nin takım basıncı, titreşim ve iş parçası sertliğine karşı duyarsız olmasından kaynaklanır ve bu faktörler ISO 5755-2022'de delik toleransı uyumu için doğrudan ele alınmıştır. Mekanik sürtünme olmadığından soğutucu sıvı tüketimi %40 oranında azalır ve böylece işletme verimliliği daha da artar.
Hassasiyet, Yüzey Pürüzlülüğü ve Yüksek Oranlı Delme Kabiliyeti
EDM ile Alt-10 µm Toleransların Sağlanması ve Çapaksız Delikler Elde Edilmesi
Elektriksel Deşarj İşleme, dikkatlice kontrol edilen termal erozyon süreçleriyle genellikle 10 mikrondan daha düşük toleranslar korunarak mikron seviyesinde doğruluk sağlar. Malzeme, fiziksel olarak kesilmek yerine bir katman bir katman buharlaştırıldığından, kırlangıçlar, küçük yırtılmalar veya bükülmüş kenarlar gibi sorunlar ortaya çıkmaz. Bu yüzden üreticiler, havacılık ve sağlık sektörlerindeki özellikle kritik parçalar için EDM'ye yönelir. En küçük boyutsal hatanın bile başarısızlık veya hastalara risk oluşturabileceği, yakıt enjeksiyon nozullarını ya da cerrahi aletlerdeki delikleri düşünün. Geleneksel delme tekniklerine kıyasla EDM ile yaklaşık %40 daha az hurda parça oluştuğu bildirilmekte olup bu da zamanla önemli tasarruflara yol açmaktadır. Ayrıca, kesme basıncı olmadığından EDM, 60 HRC'den daha sert çelikler ve kırılgan seramikler gibi çok sert malzemeler üzerinde de mükemmel şekilde çalışır ve çatlaklara ya da katmanların ayrılmasına neden olmaz.
Yüzey Pürüzlülüğü (Ra): 17-4PH Paslanmaz Çelikte EDM (0.2–0.8 µm) ve Geleneksel (1.6–6.3 µm)
17-4PH paslanmaz çelikle çalışırken, EDM yöntemi 0,2 ile 0,8 mikrometre arasında Ra değerine sahip yüzey pürüzlülüğü elde edebilir. Bu değer, geleneksel delme yöntemlerinde görülen 1,6 ila 6,3 mikrometre aralığından yaklaşık sekiz kat daha pürüzsüzdür. Kıvılcım aşındırma süreci, gereğinden fazla takım izi, talaş birikimi ya da ısı distorsiyonu sorunları olmadan sürekli olarak düzgün yüzeyler oluşturur. Hidrolik valfler ve rulman gövdeleri gibi aşınmaya maruz kalan bileşenler bu tür yüzey bitişleri sayesinde sürtünmeyi azaltır ve değiştirilmeleri gerene kadar çok daha uzun ömürlü olurlar. Farklı sektörlerdeki uygulamalara bakıldığında, birçok üretici EDM işleminden sonra ek parlatma adımına artık ihtiyaç duymadıklarını belirtmiştir. Birkaç üretim raporuna göre bu durum yalnızca toplam işleme süresinin %25 ila %35'üne kadar tasarruf sağlar.
Takım Aşınması, Bakımı ve Uzun Vadeli İşletimsel Verimlilik
Geleneksel Matkaplarda Hızlı Takım Aşınmasına Karşı EDM Delme Makinesinde Sıfır Mekanik Aşınma
Elektro erozyon (EDM) delmede, elektrot iş parçasına aslında temas etmediği için mekanik aşınma tamamen olmaz. Bunun yerine, kıvılcımlar çıktığında elektrot erozyon nedeniyle yavaş ve öngörülebilir şekilde aşınır. Bu, EDM elektrotlarının yüzlerce işlem boyunca boyutsal olarak kararlı kalacağı anlamına gelir. İyi bir örnek, bir EDM elektrodu zorlu malzemelerde (örneğin Inconel'de) değiştirilmesi gerekene kadar yaklaşık 500 delik delebilir. Standart karbür matkaplar ise farklı bir hikaye anlatır. Benzer malzemelerde bu matkaplar genellikle yandan aşınma, krater oluşumu ve kenar çiplenmesi gibi sorunlardan dolayı yaklaşık 30 ila 50 delikten sonra değiştirilmek zorundadır. Bakım açısından bakıldığında, EDM sistemleri esas olarak dielektrik sıvıya dikkat edilmesini ve ara sıra elektrot konum ayarlamalarını gerektirir. Bu yaklaşım, operatörlerin sürekli takımları değiştirmesi, uçları yeniden bilenmesi, soğutucuları yönetmesi ve mil eksenlerini tekrar kalibre etmesi gereken geleneksel yöntemlere kıyasla beklenmedik durma süresini yaklaşık %40 ila %60 oranında azaltır. Genel resme baktığımızda, sektörel çeşitli imalat verimlilik çalışmalarına göre üreticiler zaman içinde üretim maliyetlerinde yaklaşık %30 tasarruf sağlar.
SSS
Konvansiyonel delme yöntemlerine göre EDM delmenin ana avantajı nedir?
EDM delmenin birincil avantajı, iş parçasında fiziksel gerilim veya deformasyon oluşturmaksızın 60 HRC'nin üzerindeki sert malzemeleri hassas bir şekilde delebilmesidir ve bu konvansiyonel yöntemlerden farklıdır.
EDM delme neden dielektrik sıvı gerektirir?
EDM delmede dielektrik sıvı, işlenmiş artıkları uzaklaştırmak, elektrodları soğutmak ve elektriksel deşarjı kontrol etmek için gerekli yalıtımı sağlamak açısından hayati öneme sahiptir.
EDM delme, yüzey pürüzlülüğü açısından konvansiyonel delmeye göre nasıl bir etkiye sahiptir?
EDM delme, genellikle Ra değerleri 0,2 ile 0,8 µm arasında olacak şekilde çok daha düzgün yüzey pürüzlülükleri elde edebilir; buna karşılık konvansiyonel delme işlemleriyle elde edilen yüzeyler genellikle 1,6 ile 6,3 µm aralığında kalır.
EDM delmede mekanik aşınma olur mu?
Hayır, EDM delmede elektrot iş parçasına fiziksel olarak temas etmediği için mekanik aşınma yoktur ve bu da conventional delmeye kıyasla hızlı takım bozulması yaşarken daha uzun ömürlü aletler sağlar.
