وایر کارت چیست و چه کاربردهایی دارد؟

 

وایر کات چیست؟

وایرکات (Electrical discharge machining)‏
دستگاهی است که بوسیله ی یک سیم نازک (عمدتاً 25 میکرون) که در داخل مایع دی الکتریک (آب مقطر) قرار گرفته، روی قطعه کار برش ایجاد می کند. انرژی ترمو الکتریک با ایجاد یک جرقه ی سریع بین قطعه کار و سیم باعث ذوب لحظه ای “Burning Away” این نقطه می شود.

عمل ذوب داخل یک مایع دی الکتریک انجام می گیرد. نقش دی الکتریک خنک کاری، شستشو و عمود نگهداشتن سیم است. جنس قطعه کار می تواند نرم مثل آلومینیوم، مس و برنج تا فولاد های سخت و حتی تنگستن کارباید (الماس) باشد.

این جرقه قابل دیدن بوده و زمانی که آب تمیز است کنده شدن براده های میکرونی به وضوح دیده می شود.
همین ویژگی است که وایرکات را منحصر بفرد می کند زیرا هیچ تماس فیزیکی بین سیم و قطعه کار وجود ندارد و همیشه یک فاصله (GAP) بین سیم و قطعه وجود دارد. بنابراین خطای ابزاری کم و در نتیجه دقت زیاد می شود.

 

دستگاه وایرکات چیست و چه کاربرد هایی دارد؟

وایرکات یا ماشین کاری تخلیه ی الکتریکی سیمی، فرآیند ماشین کاری فلز است که طی آن یک ابزار هزاران جرقه را از یک قطعه ی فلزی تخلیه میکند. این نوع از ماشین کاری که فرآیندی غیر قراردادی است، روی مقاومت قطعات در مقابل فرآیندهای ماشین کاری کار میکند، اما فقط در صورتی که این قطعات رسانای برق باشند.

قطعات وایرکات معمولاً غیر آهنی هستند و شامل استیل، تیتانیوم، آلیاژها، برنج و بسیاری فلزهای دیگر میشوند. در وایرکات، فلز را نمیبرند بلکه آن را ذوب یا بخار میکنند و ضمن اینکه خط خیلی دقیقی ایجاد میکند، خرده های کمی باقی می گذارد.

از آنجا که وایرکات مورد استقبال عظیم صنایع مختلف قرار گرفته، کاربردهای متنوعی برای ماشین کاری تخلیه ی الکتریکی ایجاد شده است. وایرکات چند کاره است، میتواند فلزهای سخت را ببرد و فضای کار چندان وسیعی نیز نمیخواهد.

 

تفاوت های بین وایرکات و ماشین کاری تخلیه ی الکتریکی قراردادی

دو نوع ماشین کاری تخلیه ی الکتریکی وجود دارد: قراردادی و سیمی (وایرکات). ماشین کاری تخلیه ی الکتریکی سیمی، همانطور که در بالا گفته شد، از یک ابزار برای پخش کردن جریان برق استفاده میکند. این ابزار که کاتد محسوب میشود، در قطعه ی فلزی که آند باشد، جاری می شود و جریان الکتریکی واکنش نشان میدهد.

بدین ترتیب فلز را ذوب یا بخار میکند. در نتیجه ی جریان دی الکتریک، خرده های ریزی که ایجاد میشوند از روی سطح قطعه شسته میشوند. وایرکات یا ماشین کاری تخلیه ی الکتریکی سیمی، جریان برق را به وسیله ی یک سیم باریک فشرده تخلیه میکند که به عنوان کاتد عمل میکند و در امتداد مسیر برش مورد نظر هدایت میشود.

یک جریان دی الکتریک که جرقه ها را فیلتر و هدایت میکند، سیم و قطعه فلزی را در بر میگیرد. سیم باریک دقت در برش را ممکن میسازد. عرض برش ها سه اینچ بوده و دقت قرارگیری 0.0002-/+ است. این دقت بالا برش های پیچیده و سه بعدی را ممکن میسازد و در این روش، سوراخ ها، قالب ها و صفحات نواری با دقت بالایی تولید میشود.

تجهیزات وایرکات به صورت کامپیوتری با ابزارهای کنترل دیجیتال کار میکنند؛ این ابزارها می توانند سیم را بر محوری سه بعدی کنترل کنند تا انعطاف بیشتری داشته باشند. در حالیکه ماشین کاری تخلیه ی الکتریکی قراردادی همیشه نمیتواند گوشه های سخت یا الگوهای خیلی پیچیده را تولید کند، دقت بالای روش وایرکات، ساخت الگوها و برشهای پیچیده را ممکن میسازد.

به علاوه، این روش میتواند فلزها را به عرض 0.004 اینچ برش بزند. در ضخامتی مشخص، وایرکات فقط باعث تبخیر فلز میشود و در نتیجه از ایجاد خرده براده جلوگیری میکند.

سیم واحدهای وایرکات به همه طرف جرقه میپاشند، این یعنی که برش باید کلفت تر از خود سیم باشد. به بیان دیگر، چون سیم با حلقه ای از جریان احاطه شده است، کوچکترین و دقیقترین مسیر برش قطر افزوده ی حلقه و سیم است. تولید کنندگان سیم های باریکتر و باریکتر تولید می کنند تا بتوانند برش های کوچکتر با دقت بیشتر انجام دهند.

 

 

کاربردهای وایرکات

سازندگان و تولید کنندگان برای کارهای مختلف و متنوعی از وایرکات استفاده میکنند چون این دستگاه چندکاره است. از آنجایی که این فرآیند میتواند قطعات خیلی کوچک را ببرد، اغلب انتخابی ایده آل برای تولید آیتم های کوچک و پر جزئیات است؛ آیتم هایی که معمولاً ساختنشان با دستگاه های دیگر خیلی دشوار میشود.

به علاوه، این فرآیند برای پروژه های کم تعداد به صرفه است و میتواند برای تولید و ساخت الگو و پیش نمونه مناسب باشد، حتی اگر پروژه ی اصلی با وسایل دیگری پیش برود.

نکته ی حائز اهمیت این است که سیم در فرایند وایرکات دائم در حال حرکت رو به جلو است و چون حرکت رفت و برگشتی ندارد، نمیتواند دوباره استفاده شود. در نتیجه، مس، برنج یا دیگر سیمهای فلزی میبایست چند صد متر طول داشته باشند و این خود بر هزینه ی تولید می افزاید.

با اینکه در این فرایند نیرویی استفاده و ناصافی ای ایجاد نمیشود و میتواند روش خوبی برای آیتم های حساس باشد، امکان فشار حرارتی در حین فرآیند وجود

 

دستگاه وایرکات چه شکل هایی می تواند تولید کند؟

دستگاه وایرکات یا همان ماشین کاری تخلیه ی الکتریکی نوعی دستگاه سی ان اسی است که می تواند به صورت مستقل چهار محور دستگاه را به حرکت درآورد و برش های مخروطی ایجاد کند.

برای مثال، یک مهره را می توان با مخروط یک چهارم درجه یا یک قالب با یک مخروط یک درجه در بعضی قسمت ها و دو درجه در قسمتی دیگر با دقت زیاد ماشین کاری کرد. مهره یا واشر و تیزی ها را میتوان با مخروط هایی که دائم در حال تغییر هستند ساخت.

کاربردهای وایرکات

ایده آل برای قطعات کوچک و ظریف که ممکن است در ماشین کاری تخلیه ی الکتریکی قراردادی یا دیگر روش های سنتی آسیب ببینند

قطعات ضخیم که نیاز به دقت و ظرافت دارند

شکل های پیچیده یا سوراخ های باریک

قسمت های بزرگتر که نیاز به حفظ تلورانس دقیق دارند

کار با مواد و مصالح ظریف، سخت، گران، خارجی یا شکننده