EDM放電加工全解析：原理、用途、優勢、種類介紹

在製造加工業中，精度和準確度是確保產品性能的關鍵。放電加工是專門處理高硬度與精密零件加工的先進技術，能有效克服傳統加工的不足，本篇文章將探討放電加工的原理、用途、優勢、種類以及應用產業，幫助您選擇最適合的放電加工設備。

EDM放電加工是什麼？原理與應用解析

放電加工（簡稱 EDM，全名 Electrical Discharge Machining）是一種不需要直接接觸工件，即可切割和加工零件的技術。主要原理是透過電火花移除材料，通過電極（導電材料）與工件之間的間隙，通電產生高溫（約8000º C 至 12000º C）的電火花，這些電火花會熔化或燒掉材料表面，逐步切割成所需的形狀。

用途

EDM放電加工主要用於加工高硬度或複雜形狀的材料，例如鎢鋼、鈦合金或模具零件。由於電極不會與工件發生物理接觸，因此多複雜的幾何形狀或微細結構，EDM都能處理。

放電加工的優勢

EDM放電加工的主要優勢包括：

• 成本降低：放電加工使用的材料多為石墨或銅，都是屬於容易取得的平價材料。
• 設計自由度高：工件材料不受硬度及材質形狀限制，能加工任何硬度或形狀複雜的材料。
• 出色的表面光潔度：傳統加工可能會讓工件表面留下痕跡，而放電加工使用電火花移除材料，不會留下刀痕或刮痕，能讓表面平滑細緻。
• 高精度：放電加工特別適合需要細緻加工的零件製作，因為它在加工金屬時，能比雷射切割等技術達到更高的精度。

放電加工機的種類

EDM放電加工機分為兩種主要種類，包括：

微細放電加工

微細放電加工（簡稱 Micro EDM，全名 Micro Electrical Discharge Machining）專門處理微米等級的小尺寸零件，通常使用石墨、銅或鎢作為電極，主要用來加工更精細的小零件。

應用：微型金屬孔洞零件、手錶沖壓零件、感測器零件

線切割放電加工

線切割加工機（簡稱 Wire EDM，全名 Wire Electrical Discharge Machining）是使用線材作為電極，通過電火花放電切割出形狀複雜的零件，適用於切割高度精細的材料。

應用：精密模具零件、沖壓模具零件、電子零件、醫療器械製造零件

放電加工的挑戰有哪些？

加工耗時

相較於傳統的加工方式，電火花加工的去除率較差，放電加工的速度也較慢。

電極損耗成本

在小規模生產時，使用電火花加工的電極成本較高，但生產量大時，電極的費用能分攤到更多零件上，平均成本就會降低。

加工殘渣處理

EDM放電加工會產生微小的金屬顆粒殘渣，但在沖洗深孔或狹窄縫隙時，殘渣會堆積在加工區域，若沒有清空殘渣，可能會導致電極和工件之間的短路。

放電加工的應用產業

EDM放電加工能夠應用在各大產業，主要用於需要精密零件的行業，包含：

航空航天業

航空航天工業需要高精度和耐高溫的材料，放電加工主要應用於加工航空引擎零件，或是高溫合金材料的特殊零件，如渦輪葉片、燃燒室部件、噴嘴和渦輪部件。

醫療業

醫療器械注重精確的形狀和尺寸，放電加工主要用於製作微型醫療零件，包含支架、骨科植入物、手術器械。

珠寶首飾業

珠寶中的結構通常較精緻，材料硬度也較高，因此EDM放電加工適合製作形狀和內部結構複雜的珠寶、首飾等，例如鑲有寶石的戒指，或是紋路細緻的耳環。

汽車零件業

汽車零件常使用高硬度或耐磨的材料，放電加工主要用於製作生產各種汽車零部件，例如齒輪、引擎零件、汽缸蓋。

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