Environmentally friendly trends in electrical discharge machining (EDM)

Abstract

Obróbka elektroerozyjna (Electro-Discharge Machining -EDM) jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych sposobów niekonwencjonalnego kształtowania przedmiotów, stosowanym do wytwarzania powierzchni o złożonych kształtach, głównie w materiałach o dużej twardości i trudnoskrawalnych. Rosnące zainteresowanie wpływem procesów wytwarzania na środowisko naturalne i zdrowie pracowników spowodowało podjęcie badań zmierzających do opracowania nowych lub zmodyfikowanych sposobów obróbki zmniejszających lub eliminujących ich negatywne oddziaływania ekologiczne. W artykule przedstawiono analizę czynników procesu drążenia elektroerozyjnego będących źródłem zagrożeń środowiskowych oraz scharakteryzowano podejmowane próby ich ograniczenia z zastosowaniem innowacyjnych rozwiązań technologicznych obróbki elektroerozyjnej.SŁOWA KLUCZOWE: obróbka elektroerozyjna, drąże-nie, cięcie elektroerozyjne, na sucho, z minimalną ilością dielektryka EDM (Electrical Discharge Machining--EDM) is one of the most common ways of unconventional machining of objects with the surfaces of complex shape mainly in materials with high hardness and difficult to cut. The growing concern of the impact of manufacturing processes on the environment and health of workers has prompted research to develop innovative solutions to reduce or eliminate their negative environmental impacts. The article presents an analysis of the EDM factors generating environmental risks and characterizes the attempts to limit their negative influence by introducing innovative EDM technologies. KEYWORDS: EDM, dry EDM, wire electrical discharge WEDM, minimum amount of the dielectric WstępObróbka elektroerozyjna (Electro-Discharge Machining -EDM) jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych sposobów obróbki, spośród niekonwencjonalnych metod kształ-towania przedmiotów, stosowanym do wytwarzania powierzchni o złożonych kształtach, w tym szczególnie do produkcji form i matryc w przetwórstwie tworzyw sztucznych a także obróbce plastycznej, w przemyśle lotniczym, nuklearnym i narzędzi chirurgicznych. Ze względu na brak bezpośredniego styku między narzędziem i przedmiotem obrabianym oraz bardzo dużą koncentrację energii na jednostkę powierzchni, w wyniku której ubytek materiału obrabianego następuje poprzez stopienie i odparowanie drobnych jego cząstek, metoda ta umożliwia obróbkę materiałów twardych i kruchych, jak stale w stanie utwardzonym i materiały ceramiczne. Materiały obrabiane tą metodą powinny charakteryzować się dobrą przewodnością elektryczną, warunkującą przebieg procesów elektrotermicznych zachodzących podczas impulsowych wyładowań elektrycznych pomiędzy elektrodą roboczą (narzędziem) a przedmiotem obrabianym, oddzielonymi warstwą dielektryku. W praktyce występują dwie odmiany obróbki elektroerozyjnej różniące się głównie kształtem narzędzia: drążenie elektroerozyjne wgłębne, w którym uformowanie obrobionej powierzchni powstaje w wyniku odwzorowania geometrycznego profilu elektrody roboczej oraz elektroerozyjne cięcie drutem, w którym przedmiot obrabiany kształtowany jest w ...