شکی نیست که از کاربردی ترین و مهم ترین اختراعات در صنعت ماشینکاری تا به امروز، دستگاه وایرکات بوده است. می توان گفت تا پیش از این در بین روش های مختلف ماشین کاری فلزات، چیزی کم داشتند که آن نبود دستگاه وایرکات بوده. وایرکات توانست بهترین روش برش قطعات را ارائه دهد که به صنعتگران بهره وری و کیفیت لازم را ارائه می داد.
در این مقاله می خواهیم به چگونگی کار دستگاه وایرکات و همچنین خدمات وایرکات بپردازیم (:
فهرست مقاله
دستگاه وایرکات چیست؟
نوعی ماشین کاری است که با تخلیه الکتریکی بین قطعه و سیم دستگاه؛ انجام می گیرد. اگر بخواهیم دقیق تر توضیح دهیم دستگاه وایرکات دارای یک سیم نازک 25 میکرونی است که درون آب مقطر قرار گرفته، این سیم می تواند برش هایی بسیار دقیق بروی قطعات مختلف غیر فلزی و فلزی ایجاد نماید.
بطور معمول قطعات از جنس: تیتانیوم، برنج، استیل، آلیاژ ها و غیره می باشند. در برشکاری توسط وایرکات درواقع فلز بریده نخواهد شد بلکه ذوب یا تبخیر می شود در شمن این دستگاه می تواند خط برش بسیار دقیق و خرده های بسیار کمی به وجود آورد. وایرکات زیر مجموعه EDM یا ماشینکاری تخلیه الکتریکی به حساب می آید.
دستگاه وایرکات چگونه کار می کند؟
در دستگاه وایرکات تخلیه الکتریکی؛ از طریق ایجاد جریان بالا الکترون ها بین قطعه و سیم، اتفاق می افتد. به این صورت است که با شروع جریان الکتریکی، دما افزایش می یابد و سپس سیم بر روی قطعه حرکت خواهد کرد و در نتیجه شکل دهی و برش انجام می گیرد.
توجه داشته باشید در صورتیکه قطعه نارسانا باشد، الکترون های سیم بر روی قطعه تخلیه نخواهند شد و برش انجام نمی گیرد. ماشینکاری تخلیه الکتریکی با وایرکات، تنها می تواند در یک محیط واسط که درواقع دی الکتریک یا همان آب مقطر است انجام گیرد. بطور دقیق تر دی الکتریک فاصله میان قطعه و سیم را پر کرده و باعث تخلیه الکتریکی خواهد شد.
در ادامه نیز با حرکت دادن سیم و یا میز، برش اتفاق می افتد و در اصل هیچ نوع تماس مکانیکی بین قطعه و سیم وجود ندارد. گپ یا فاصله بین سیم و قطعه 0.025 میلیمتر می باشد که از طریق کنترل موقعیت کامپیوتری ثابت نگه داشته خواهد شد.
هر جرقه ای که بین قطعه و سیم اتفاق می افتد؛ نقس منبع حرارتی را دارد در نتیجه می توان وایرکات را یک فرآیند ترموالکتریکی بدانیم. ذوب لحظه ای برای قطعه در اثر حرارت اتفاق می افتد را Burning Away می نامند.
اجزای دستگاه وایرکات
-
سیم وایر کات
همان طور که می دانید نقش سیم وایرکات انتقال جرقه می باشد. در واقع در اثر اختلاف پتانسیل ایجاد شده بین قطعه کار و سیم؛ شرایط تخلیه الکتریکی فراهم می‌گردد. به همین دلیل سیم وایرکات باید هدایت الکتریکی عالی و استحکام لازم را داشته باشد.
این سیم ها با سرعتی مشخص و به طور پیوسته، از طریق سیستم قرقره و غلتک به سمت قطعه هدایت خواهند شد. سيم های قطورتر از نظر ابعادی، توانايی حمل انرژی الکتریکی بيشتری را دارند، در نتیجه سرعت برش كاری با آن بيشتر خواهد بود.
دستگاه وایرکات
انواع سیم وایرکات
در وایرکات دو نوع سیم به کار می روند یکی مصرف شونده و دیگری رفت و برگشتی. سیم مصرف شونده دارای جنس: برنجی و یا مسی با پوشش های مختلفی از روی و اکسید روی دارند. این سیم ها دارای نیرو های کششی مختلفی بین 500-900 نیوتن بر متر هستند. این سیم ها یکبار مصرف هستند زیرا جرقه و افت سایز؛ باعث فرسودگی آن ها خواهد شد.
سیم های رفت و برگشتی معمولا از جنس: مولیبدن و تنگستن هستند. این سیم ها که بیشتر در دستگاه های چینی دیده می شوند، بعد از ایجاد جرقه با قرقره ثانویه دریافت می شوند.
-
منبع تغذيه
در دستگاه وایرکات، از منبع تغذیه ای با فرکانس بالا و مستقیم استفاده می شود. این منبع فرکانس بالا میان قطعه و سیم، ایجاد می کند. انرژی اسپارک ها، شدت جريان و پالس های جرقه توسط منبع تغذیه کنترل خواهد شد. در منابع تغذیه مدرن وایر کات، زمان خاموش بودن پالس و متغير ها را می توانیم مستقل از هم تنظيم کنیم.
حد جريان منبع تغذيه نباید از 30 آمپر بیشتر شود زیرا ظرفيت عبور جريان در سيم وايركات محدود است. توجه داشته باشید که ولتاژ بين سيم و قطعه كار را باید بین 55 تا 60 ولت نگه داشت.
پلاریته متصل به سیم را همیشه منفی نگه داشته می شود زیرا سایش الکترود چندان اهمیتی ندارد؛ که در نتیجه آن سرعت برش کاری افزایش می یابد. در واقع قطعه نقش آند را دارد و سیم وایر کات نقش کاتد.
-
فیلتر های دستگاه
سیستم فیلترینگ و تصفیه، در این سیستم ضروری می باشد. با استفاده از سیستم فیلترینگ، اندازه و ابعاد ذراتی که در مسیر پرداخت به گردش در می آیند؛ را می توان به راحتی کنترل نمود. زیرا در صورتیکه اندازه ذرات از حد مشخصی بزرگتر شوند، سیستم دچار ناپایداری می شود.
معمولا دستگاه ها دارای زنگ هشداری هستند که در صورت بروز مشکل برای فیلتر ها، فعال خواهند شد. توجه داشته باشید که فیلتر های اصلی آب، دبه موقع باید تعویض بشوند.
مدت زمان تعویض فیلتر ها بستگی به نوع مواد،کاربری دستگاه و ضخامت قطعات کاری دارد.
-
دی الكتريک و نازل آن
عمود نگه داشتن سیم، خنک کاری و شستشوی ذرات که از سطح قطعه کنده شده اند، در افزایش کیفیت جرقه ها تاثیر بسزایی خواهند داشت. نازل های پاشش دی الکتریک، بايد تا جاییکه ممکن است به قطعه كار نزديک باشند. استفاده از آب در این فرایند دارای مزیت های زیر می باشد:
- ویسکوزیته پایین
- ساخت بهترین حالت قوس بین سیم و قطعه کار
- خنک کاری بالا
- افزایش براده برداری
- نداشتن خطرات آتش سوزی
- رزین یونیزه شده
رزین ابزاری برای کنترل میزان ضریب هدایت الکتریکی آب؛ در داخل دستگاه می باشد. اگر مقدار مقاومت و هدایت آب ثابت نباشد، دستگاه دچار ناپایداری خواهد شد. در صورت ناپایداری، نتیجه نهایی دقت کافی را ندارد. در صورت نیاز رزین نیز باید تعویض گردد.
کلام آخر: در بخش دوم این مقاله به معرفی قسمت های دیگر دستگاه وایرکات و به بررسی ماشین کاری تخلیه الکتریکی با وایرکات خواهیم پرداخت (:
