✨ ทำความรู้จัก: เครื่อง EDM (Electrical Discharge Machining)
เครื่อง EDM (Electrical Discharge Machining) หรือที่เรียกว่า เครื่องจักรกลปล่อยประจุไฟฟ้า เป็นกระบวนการผลิตที่ไม่ใช้การตัดเฉือนทางกลไก (Non-Conventional Machining) แต่ใช้ การกัดเซาะทางไฟฟ้า (Electro-erosion) เพื่อกำจัดวัสดุออกจากชิ้นงาน
1. ⚡️ หลักการทำงานของเครื่อง EDM
EDM ทำงานบนหลักการพื้นฐานที่เรียกว่า การพังทลายด้วยไฟฟ้า (Electrical Discharge Erosion) โดยมีองค์ประกอบและการทำงานดังนี้:
ขั้วไฟฟ้า (Electrode/Tool): ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือตัด (Tool) ซึ่งเป็นขั้วลบ (มักทำจากกราไฟต์หรือทองแดง)
ชิ้นงาน (Workpiece): ทำหน้าที่เป็นขั้วบวก (ต้องเป็นวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ เช่น โลหะ)
น้ำยาอิเล็กทริก (Dielectric Fluid): เป็นของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้า (มักเป็นน้ำมันชนิดพิเศษ) ที่ใช้ในการหล่อเลี้ยงช่องว่างระหว่างขั้วไฟฟ้ากับชิ้นงาน
การปล่อยประจุไฟฟ้า (Spark Discharge):
เครื่องจะสร้าง แรงดันไฟฟ้า (Voltage) ระหว่างขั้วไฟฟ้ากับชิ้นงาน โดยรักษาระยะห่างที่แคบมาก (Spark Gap)
เมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงถึงจุดวิกฤต น้ำยาอิเล็กทริกจะแตกตัวและกลายเป็นช่องทางการนำไฟฟ้า
เกิด การปล่อยประจุไฟฟ้า (Spark) เพียงชั่วขณะ (Microsecond) ซึ่งทำให้เกิดความร้อนสูงมาก (สูงถึง $8,000^\circ\text{C}$ ถึง $12,000^\circ\text{C}$)
ความร้อนนี้จะ หลอมละลายและทำให้เนื้อโลหะบนผิวชิ้นงานกลายเป็นไอ ในบริเวณที่มีประจุสัมผัส
ของเหลวอิเล็กทริกจะทำหน้าที่ ชะล้างเศษวัสดุ (Debris) ที่ถูกกัดเซาะออกไป และทำให้บริเวณนั้นเย็นตัวลง
การทำงานซ้ำ: กระบวนการปล่อยประจุไฟฟ้าจะเกิดซ้ำนับพันครั้งต่อวินาทีในตำแหน่งที่โปรแกรมกำหนด จนกว่าจะได้รูปทรงที่ต้องการ
2. 🎯 ประเภทของเครื่อง EDM
โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักที่ใช้ในอุตสาหกรรม:
| ประเภท EDM | ลักษณะการทำงาน | การใช้งานหลัก |
| EDM แบบจม (Ram/Sinker EDM) | ใช้ขั้วไฟฟ้าที่มีรูปร่างสำเร็จรูป (Mirror Image) ค่อย ๆ จม เข้าไปในชิ้นงาน | สร้างโพรง, ร่อง, และช่องว่างรูปทรงซับซ้อนภายในแม่พิมพ์ |
| EDM แบบลวด (Wire EDM) | ใช้ ลวดทองเหลือง/ทองแดง เป็นขั้วไฟฟ้า คล้ายเลื่อยยนต์ ตัดเฉือนชิ้นงาน | ตัดชิ้นงานให้ขาดออกจากกัน, สร้างรูปทรง 2D ที่แม่นยำสูง |
3. 🔩 ใช้ทำอะไรบ้าง? (ชิ้นงานตัวอย่าง)
เครื่อง EDM เป็นที่นิยมอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่ต้องการ ความแม่นยำสูง และต้องผลิตชิ้นงานจาก วัสดุแข็งพิเศษ ที่เครื่องกัดทั่วไปไม่สามารถตัดได้ง่าย:
อุตสาหกรรมแม่พิมพ์ (Tool & Die Making):
แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก (Injection Molds): ใช้ EDM แบบจม ในการสร้าง โพรง (Cavities) และ แกน (Cores) ที่มีรูปร่างซับซ้อนและพื้นผิวเรียบ
แม่พิมพ์ปั๊มโลหะ (Stamping Dies): ใช้ Wire EDM ในการตัดชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ที่ต้องการความแม่นยำในการตัดสูง
อุตสาหกรรมอากาศยานและยานยนต์ (Aerospace & Automotive):
การสร้าง รูระบายความร้อนขนาดเล็ก ในใบพัดกังหัน (Turbine Blades) ซึ่งมักทำจากโลหะผสมที่ทนความร้อนสูง (Superalloys)
การผลิตชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุแข็งพิเศษ เช่น ไทเทเนียม หรือ Inconel
การผลิตเครื่องมือแพทย์:
การตัดชิ้นส่วนขนาดเล็กและละเอียดอ่อนที่ต้องใช้ความแม่นยำสูง เช่น ส่วนประกอบของเครื่องมือผ่าตัด
| 🛠️ เครื่องจักร/เทคโนโลยี (Machinery/Technology) | เครื่อง EDM, Electrical Discharge Machining, Wire EDM, Sinker EDM, Non-Conventional | EDM, Wire EDM, Sinker EDM, Electro-erosion, Advanced Machining |
| 🔬 หลักการทำงาน (Principle of Operation) | การกัดเซาะด้วยไฟฟ้า, หลักการ EDM, การปล่อยประจุ, โลหะแข็งพิเศษ, น้ำยาอิเล็กทริก | Electrical Discharge, Spark Erosion, Dielectric Fluid, Superalloys |
| 🔩 การใช้งาน/ชิ้นงาน (Applications/Parts) | แม่พิมพ์, Tool and Die, โพรงแม่พิมพ์, ชิ้นส่วนอากาศยาน, โลหะไทเทเนียม, รูเล็กแม่นยำ | Tool Making, Mold Cavities, Aerospace Parts, Titanium, Micro Hole Drilling |
| 📈 คุณสมบัติ (Characteristics) | ความแม่นยำสูง, ไม่ใช้แรงตัด, ผิวสำเร็จสูง, การผลิตขั้นสูง | High Precision, No Cutting Force, Surface Finish, Advanced Manufacturing |
