EDM 머신이란 무엇이고, 어떻게 작동하나요?

 

EDM 머신이란 정확히 무엇인가요?

전기 방전을 이용하여 원하는 형태를 만드는 금속 생산 방법을 전기 방전 가공( EDM 기계 )이라고 합니다.

EDM 기계의 작동

유전체 액체로 분리되어 전압을 인가한 두 전극 사이에서 빠르게 반복되는 전류 방전이 연속적으로 발생하면 소재가 가공물에서 제거됩니다.

전극에 따라 하나는 공구 전극, 즉 간단히 공구 또는 전극이라고 하고, 다른 하나는 작업물 전극, 즉 간단히 작업물이라고 합니다. 이 기술은 공구와 작업물이 물리적으로 접촉하지 않는다는 사실에 기반합니다.

두 전극 사이의 전압이 증가하면 전극 사이의 체적 내 전기장의 세기가 증가하여 액체의 유전 파괴가 일어나고 전기 아크가 형성됩니다.

두 전극 사이의 전압이 감소하면 전극 사이의 체적 내 전기장의 세기가 감소합니다. 이로 인해 전극에서 물질이 제거됩니다. 전류가 흐르지 않도록 전극 사이 체적에 새로운 액체 유전체를 주입하여 고체 입자를 제거하고 유전체의 절연 특성을 회복합니다.

플러싱(flushing)은 전극 간 공간에 새로운 액체 유전체를 주입하는 것을 말합니다. 전류가 흐르면 전극 간 전압이 절연파괴 이전 상태로 회복되어 새로운 액체 유전체 절연파괴가 발생하고, 이 사이클이 반복됩니다.

EDM의 종류:

방전 가공(EDM)은 세 가지 범주로 나뉩니다.

• 싱커 EDM
• 와이어 방전 가공
• 홀 드릴링 EDM

전기 방전 가공은 세 가지 다른 방법으로 사용할 수 있습니다.

싱커 EDM 기계

싱커 EDM 기계는 위에 설명된 공정을 설명하는 데 사용되는 용어입니다. 이 공정에는 다이 싱킹, 캐비티형 EDM, 볼륨 EDM, 클래식 EDM, 램 EDM 기계가 사용됩니다. 다이 싱킹 EDM을 사용하면 단일 공구로 복잡한 형상을 제작할 수 있습니다.

CMAX S1470 타입의 싱커 방전 가공기는 고급 CNC 기계입니다. 3D 모드의 모션 가공 기능을 갖추고 있습니다. 오일 탱크 용량은 2,080리터입니다. 본체는 주철로 제작되었으며 최대 6,000kg의 하중을 지탱할 수 있습니다. C, A, B축의 전극 헤드(옵션)를 사용하여 6축을 제어할 수 있습니다. 로봇 핸드에 연결하여 전극을 변경할 수도 있습니다. 작업대의 크기는 1,850 x 1,000mm이며 주로 항공우주 산업에 사용됩니다.

이 접근 방식은 필요한 정밀한 형태로 미리 가공된 전극(일반적으로 흑연 또는 구리로 구성됨)을 사용해야 합니다. 이후 전극을 공작물에 매립하여 공작물 원래 형태의 음극을 생성합니다.

와이어 방전 가공

와이어 방전 가공(Wire EDM, 방전 가공)은 와이어 침식, 와이어 버닝 또는 스파크 방전 가공이라고도 하는 방전 가공의 두 번째 형태입니다. 와이어 방전 가공에서는 얇은 와이어를 사용하여 소재를 절단하고 가공물을 절단합니다.

이 시나리오에서 전극 역할을 하는 것은 와이어입니다. 와이어는 가공 과정 내내 스풀을 이용한 자동 공급 장치를 통해 기계에 지속적으로 공급됩니다. 가공물의 바깥쪽이 아닌 중앙에서 절삭해야 하는 경우, 미세한 구멍을 뚫는 EDM(전동 공구)을 사용하여 가공물에 구멍을 뚫습니다. 이 구멍을 통해 와이어가 중앙에 형성된 후 와이어를 끼울 수 있습니다.

홀 드릴링 EDM

방전 가공의 마지막 형태는 홀 드릴링 EDM(Electrical Discharge Machining)입니다. 이 공정은 이름에서 알 수 있듯이 구멍을 뚫는 데 사용됩니다. EDM은 일반적인 드릴링 공정보다 매우 작고 깊은 구멍을 더욱 정밀하게 가공할 수 있습니다.

또한, EDM 드릴로 뚫은 구멍은 버 제거 작업이 필요 없습니다. 이 방법에 사용되는 전극은 관형이며, 유전체 유체는 전극 내부에서 전극으로 공급됩니다.

디 싱커 EDM
마이크로 드릴 EDM