افزايش گسترده نياز به فلزات سخت ، با استحكام زياد و مقاوم در مقابل گرما در مهندسي به نيازهاي خاصي در زمينه تكنولوژي و تكنيكهاي ماشين كاري انجاميد. بنابراين بسياري از روشها در فرايندهاي ماشين كاري پيشرفت كرد . ماشين كاري با صوت ، ماشين كاري اشعه الكتروني ، ماشين كاري  پلاسما وماشين كاري  ليزري مثالهايي از اين فرايندهاي ماشين كاري هستند. يكي ديگر از اين فرايندهاي مدرن لايه برداري شيميائي است كه براي مخلوطي از تجمعي از فلزات نرم و آلياژهاي آلومينيوم بوده و براي صنعت هواپيمايي بكار گرفته ميشود.

ماشينهاي تخليه الکتريکي (EDM) بصورت فرايندهاي پرداخت فلزات رسانا ، توسط جرقه هاي الکتريکي مشخص مي شوند. در ابتدا براي از بين بردن براده هاي مته کاري، و همچنين سوراخ کردن ابزارهاي ظريف و گرانبها بکار گرفته شد. امروزه EDM براي ساخت حفره ها و قالبهاي هندسي و غير هندسي بسيار پيچيده بکار مي رود. مفهوم  ماشين كاري الكتريكي ممكن است به يك گروهي از فرايندها كه جريان الكتريكي را براي برداشتن فلزات بكار ميگيرند اطلاق شود.

در فرايند ماشين كاري الكتريكي بر خلاف ماشين كاري  مكانيكي فلز ابزار مي تواند از فلز قطعه كار نرمتر باشد و براده برداري نيز هيچ ارتباطي به سختي مكانيكي قطعه كار ندارد.  هر چند که فلزات سخت کمي سخت تر از فلزات نرم براده برداري مي شوند.

فرايندهاي ماشين كاري الكتريكي به دو دسته تقسيم مي شوند. اولين آنها ماشينهاي تخليه الكتريكي هستند. در اينجا اثر خوردگي از يك توالي سريع از پالسهاي الكتريكي در از بين بردن فلز از روي قطعه كار بكار گرفته ميشود. فرايند دوم ، فرايندهاي الكتروشيميايي و فرسايش با الكتروليت هستند. فرايند ماشين كاري تخليه الكتريكي يا بعبارت ديگر ماشين كاري اسپارک بر روي اثر خوردگي جرقه الكتريكي بر روي هر دو الكترود پايه گذاري شده است.

 ياد داشتن اين نكته كه  اگر هر دوي قطعه كار و الكترود هم از يك جنس باشند، بيشترين سائيدگي در قطعه أي بوجود مي آيد كه روي الكترود منفی بسته شده باشد ، الزامي است. بنابراين براي بدست آوردن خوردگي ماكزيمم از قطعه كار ، در حاليكه الكترودمان سايش بسيار كمي داشته باشد، بايد قطعه كار را به پايه منفی و الكترود يا ابزار را به پايه مثبت وصل كنيم.
فرايند براده برداري توسط جرقه

قطعه كار در حمامي از دي الكتريك غرق ميشود. و اين دي الكتريك پنج سانتيمتر بالاتر از سطح قطعه كار را مي پوشاند ، اينكار از آتش گرفتن  دي الكتريك در اثر جرقه ها جلوگيري ميكند.

الكترود و قطعه كار به دو سر يک منبع ولتاژ DC با ولتاژي بالاتر از 50 ، 60 ولت وصل شده اند. دي الكتريك در چرخه اي توسط پمپ مي چرخد . فاصله هوايي براي جرقه زني در حدود 25 تا 100 ميكرومتر توسط سروموتور ثابت نگه داشته ميشود. زمانيكه منبع تغذيه روشن شد ، پس از انتخاب مقادير جريانها ، ولتاژها ،فاصله مجاز gap[1] ،زمانهاي [2]ontime ، off time[3] ، زمانهاي شستشو و … با استفاده از وروديهاي مختلف (مكانيكي با سلکتورها يا بصورت عددي و با استفاده از يك سيستم ميكروپروسسوري )، ولتاژ به دو سر الكترود  اعمال ميشود ، با اعمال ولتاژ در فاصله معيني از gap جرقه توليد ميشود ،سيال يونيزه شده و تخليه الكتريكي صورت ميگيرد ، بعلت حركت  سيال زير محل فعال ، سيال غير يونيزه اي خواهيم داشت بنابراين باز سيال جداساز خوبي خواهد بود و سيكل ادامه مي يابد …

سيال انتخاب شده بايد تا زمان وقوع شكست الكتريكي بعدي ، نارسانا باقي بماند . زمانيكه به ولتاژ دلخواه  رسيديم سيال بايد سريع بشكند (شكست الكتريكي ) و پس از عمل تخليه در زمان خاموشي پالس ( off time ) باز سريع غير يونيزه شده به حالت اول برگردد.

در اين روش توالي تندي از جرقه ها بدست مي آيد ( بين 500 تا 50000 جرقه در ثانيه) ، هر جرقه أي ، دماي محلّي نقطه جرقه ديده را به حرارت بسيار بالائي در حدود7000 تا  C ْ 12000 مي رساند اين جرقه حرارت بالا باعث ذوب اين نقطه از مكان جرقه ديده شده و ناحيه مذاب بسيار كوچكي را روي سطح قطعه كار بوجود مي آورد، در زمان Offtime دی الکتريک سرد به روی اين نقطه با حرارت بسار بالا می رسد و اختلاف دمای چند هزار درجه ای موجب انفجار نقطه ذوب شده می شود ، بديهي است که اغلب جرقه بين نقاطي از قطعه كار و الكترود كه به هم نزديک هستند اتفاق مي افتد و نقطه هاي داغي از قطعه كار خورده شده و از سطح قطعه كار كنده ميشوند اين خوردگيها توسط دي الكتريك از محل دور ميشوند . همچنين كه قطعه کار خورده ميشود الكترود توسط موتور سِروُيِ كنترل شده اي نزديك ميشود.كنترل موتور سِروُ براي فاصله هوائي مناسب وقابل تنظيم توسط نمونه برداري ازولتاژ بين قطعه كار و الكترود انجام خواهد گرفت.

 

[1] gap :فاصله هوائي بين الکترود و قطعه کار

[2] ONTIME : زماني است که ترانزيستورهاي قدرت روشن مي شوند

[3] OFFTIME : زماني است که ترانزيستورهاي قدرت خاموش مي شوند