CNC 방전 와이어 절단의 원리: 설명

방전 CNC 와이어 절단 과정은 주로 다음 세 부분으로 구성됩니다(그림 a 참조):

(1) 전극 와이어와 공작물 사이의 펄스 방전.

(2) 전극 와이어가 축 방향(수직 또는 Z 방향)을 따라 이동합니다.

(3) 공작물은 CNC 이동을 기준으로 전극 와이어 를 X, Y 평면에 배치합니다.

I. 전기 스파크 와이어 절단 중 전극 와이어와 공작물 사이의 펄스 방전

전기 스파크 와이어 절단 시 전극 와이어는 펄스 전원 공급 장치의 음극에 연결되고 공작물은 양극에 연결됩니다. 펄스 전원은 양극과 음극 사이에 적용됩니다.

펄스가 도달하면 전극 와이어와 공작물 사이에 스파크 방전이 발생합니다. 방전 채널 중앙의 온도는 순간적으로 10,000°C 이상에 도달하여 공작물의 금속이 녹고 소량이라도 기화할 수 있습니다.

또한 고온으로 인해 전극 와이어와 공작물 사이의 작동 유체 일부가 기화됩니다. 이렇게 기화된 작동 유체와 금속 증기 열은 순간적으로 팽창하여 폭발적인 특성을 갖습니다.

이러한 열팽창과 국소적인 미세 폭발로 인해 녹아 기화되는 금속 소재를 사용하여 공작물 재료의 전기 침식 절단을 실현합니다. 일반적으로 전극 와이어와 공작물 사이의 방전 간격은 약 0.01mm 인 것으로 알려져 있습니다. 펄스의 전압이 높으면 방전 간격이 더 커집니다.

전기 스파크 가공의 원활한 진행을 위해서는 각 펄스가 전극 와이어와 공작물 사이에 아크 방전이 아닌 스파크 방전을 생성할 수 있는 조건을 만들어야 합니다.

첫째, 방전 갭의 매체가 탈이온화되도록, 즉 방전 채널의 하전 입자가 중성 입자로 재결합되도록, 이 방전 지점에서 갭의 매체의 절연 강도를 회복하고 아크 방전으로 이어지는 동일한 지점에서 연속 방전을 피하려면 두 펄스 사이에 충분한 간격 시간이 있어야 합니다. 일반적인 펄스 간격은 펄스 폭의 4배 이상이어야 합니다.

스파크 방전 중에 전극 와이어가 타지 않도록 하려면 전극 와이어가 완전히 냉각될 수 있도록 방전 갭에 다량의 작동 유체를 주입해야 합니다. 동시에 전극 와이어는 축 방향으로 빠르게 움직여 특정 위치에서 연속적인 스파크 방전으로 인해 화상을 입지 않도록 해야 합니다.

전극 와이어의 속도는 약 7~10m/s입니다. 고속으로 움직이는 전극 와이어는 방전 갭에 새로운 작동 유체를 지속적으로 유입하고 갭에서 전기 침식 생성물을 제거하는 데 유용합니다.

전기 스파크 와이어 절단 중에 좋은 결과를 얻으려면 표면 거칠기 및 높은 치수 정확도, 전극 와이어가 연소되지 않도록 적절한 펄스 파라미터를 선택해야 하며 공작물과 몰리브덴 와이어 사이의 방전은 아크 방전이 아닌 스파크 방전이어야 합니다.

II. 방전 전선 절단 시 전선 공급 이동

스파크 방전으로 인해 전극 와이어가 같은 지점에서 연소되어 공정의 품질과 효율성에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 절단 공정 중에 전극 와이어가 축을 따라 이동합니다.

와이어 공급 원리는 그림 b에 설명되어 있습니다. 몰리브덴 와이어는 와이어 보관 드럼에 깔끔하게 감겨 폐쇄 루프를 형성합니다. 와이어 공급 모터가 와이어 보관 드럼을 구동하여 회전하면 몰리브덴 와이어가 와이어 가이드 휠을 통해 축을 따라 이동합니다.

III. X, Y 좌표 작업대 이동

공작물은 수치 제어 동작을 위해 각각 스테퍼 모터로 구동되는 상부 및 하부 레이어의 X, Y 좌표 작업 테이블에 장착됩니다. 전극 와이어에 대한 공작물의 동작 궤적은 와이어 절단 프로그래밍에 의해 결정됩니다.