ماشین کاری با روش تخلیه الکتریکی(EDM) یکی از روش های تولید مخصوص است که کاربرد وسیعی یافته است. در این روش برای براده برداری هیچگونه تماس مستقیمی بین قطعه کار و الکترود بر قرار نمی‌شود و در نتیجه نیروی فیزیکی نخواهیم داشت. آهنگ جدا شدن فلز یا براده برداری به رسانایی الکتریکی قطعه کار بستگی دارد نه سختی آن
اساس این روش:
این روش برای ماشین کاری کلیه مواد هادی جریان به کار می رود با هر مقدار سختی که داشته باشند و از چهار بخش تشکیل می شود:
1- الکترود
2- قطعه کار
3- سیال دی الکتریک
4- منبع تامین جریان
هدف از استفاده از دی الکتریک (آب یا نفت سفید) کاهش دما در منطقه ماشینکاری و انتقال ذرات ماشین کاری شده از منطقه ماشین کاری می‌باشد تا جرقه ها مناسب زده شوند و اصطلاحا پدیده آرک (Arc) اتفاق نیافتد.
چنانچه بین دو الکترود (قطعه کار و الکترود) اختلاف پتانسیلی اعمال شود در اثر برخورد شدید الکترون ها به دی الکتریک بین دو الکترود مولکولهای دی الکتریک یونیزه می شوند و کانالی از یون بین دو الکترود به وجود می آید که به آن کانال پلاسما گویند.(پلاسما حالت چهارم ماده است). و در اثر بر خورد شدید یونها به قطعه کار باربرداری صورت می گیرد.
با زدن جرقه از یک سو و پیشروی ابزار به سمت قطعه کار از سوی دیگر (به صورت ارتعاش رفت و برگشتی با فرکانس بالا) به مرور زمان شکل ابزار در قطعه کار براده برداری می شود. هر جرقه درجه حراتی بین 8000 تا 12000 درجه سانتیگراد تولید می کند . اندازه چاله ای که هر جرقه از قطعه بار برمی دارد به میزان انرژی جرقه بستگی دارد که مهمترین عامل موثر منبع تامین جریان است عمق چاله به وجود آمده از چندین میکرون تا 1 میلیمتر متفاوت است.
فرآیند EDM شش مرحله دارد:
1-الکترود به قطعه کار نزدیک شده. هر دو بار دار میشوند (معمولا قطعه کار مثبت و الکترود منفی)
2-چون سطح الکترود و قطعه کار هر دو در اشل میکرونی دارای پستی و بلندی می باشند بنابراین بین دو نقطه که نزدیکترین فاصله را نسبت به جاهای دیگر با هم دارند جرقه الکترونی شکل می گیرد.
3- کانال پلاسما شکل می گیرد.
4- در اثر تمرکز بالای کانال پلاسما چاله ای از قطعه کار ذوب می شود.
5- فشار کانال پلاسما بسیار بالا است .با قطع شدن جرقه و در پی آن قطع شدن کانال پلاسما چون مذاب در آن دما و فشار نمی تواند دوام داشته باشد به یکباره با حالت انفجاری به اطراف پراکنده می شود.
6-دی الکتریک با شستشوی خود ذرات پراکنده شده را جمع آوری می‌کند.
صافی سطح و سرعت ماشیکاری:
صافی سطح به ابعاد جرقه تولیدی بستگی دارد. هر چه جرقه قوی تر باشد سطح خشن تر ولی سرعت ماشین کاری خیلی بیشتر خواهد بود. با این روش به صافی Ra 0.10 می توان رسید، سطحی که مثل آینه عمل می کند. صافی سطح های استاندارد معادل Ra 0.8/1 (N5 - N6) می باشد. بسته به انرژی جرقه سرعت بار برداری از 1 تا چند صد میلیمتر مکعب بر دقیقه می‌باشد.
اضافه می شود که جرقه حداقل باید 5 سانتیمتر زیر دی الکتریک زده شود تا خطر اشتعال را در پی نداشته باشد چون انرژی جرقه بسیار بالا است.
از دستگاه های متداول می توان به اسپارک و وایرکات اشاره کرد .
کارایی این سیستم با آهنگ براده‌برداری بر حسب میلیمتر مکعب یا اینچ مکعب بر دقیقه سنجیده میشود و توسط سیستمهای کنترل عددی کنترل میشود.
الکترود این فرایند معمولا از جنس مس(در اسپارک) و مسس یا تنگستن (در وایر کات) می‌باشد.
فرایند ماشین کاری الکتریکیEDM
افزایش گسترده نیاز به فلزات سخت ، با استحکام زیاد و مقاوم در مقابل گرما در مهندسی به نیازهای خاصی در زمینه تکنولوژی و تکنیکهای ماشین کاری انجامید. بنابراین بسیاری از روشها در فرایندهای ماشین کاری پیشرفت کرد . ماشین کاری با صوت ، ماشین کاری اشعه الکترونی ، ماشین کاری پلاسما وماشین کاری لیزری مثالهایی از این فرایندهای ماشین کاری هستند. یکی دیگر از این فرایندهای مدرن لایه برداری شیمیائی است که برای مخلوطی از تجمعی از فلزات نرم و آلیاژهای آلومینیوم بوده و برای صنعت هواپیمایی بکار گرفته میشود.
ماشینهای تخلیه الکتریکی (EDM) بصورت فرایندهای پرداخت فلزات رسانا ، توسط جرقه های الکتریکی مشخص می شوند. در ابتدا برای از بین بردن براده های مته کاری، و همچنین سوراخ کردن ابزارهای ظریف و گرانبها بکار گرفته شد. امروزه EDM برای ساخت حفره ها و قالبهای هندسی و غیر هندسی بسیار پیچیده بکار می رود. مفهوم ماشین کاری الکتریکی ممکن است به یک گروهی از فرایندها که جریان الکتریکی را برای برداشتن فلزات بکار میگیرند اطلاق شود.
در فرایند ماشین کاری الکتریکی بر خلاف ماشین کاری مکانیکی فلز ابزار می تواند از فلز قطعه کار نرمتر باشد و براده برداری نیز هیچ ارتباطی به سختی مکانیکی قطعه کار ندارد. هر چند که فلزات سخت کمی سخت تر از فلزات نرم براده برداری می شوند.
فرایندهای ماشین کاری الکتریکی به دو دسته تقسیم می شوند. اولین آنها ماشینهای تخلیه الکتریکی هستند. در اینجا اثر خوردگی از یک توالی سریع از پالسهای الکتریکی در از بین بردن فلز از روی قطعه کار بکار گرفته میشود. فرایند دوم ، فرایندهای الکتروشیمیایی و فرسایش با الکترولیت هستند. فرایند ماشین کاری تخلیه الکتریکی یا بعبارت دیگر ماشین کاری اسپارک بر روی اثر خوردگی جرقه الکتریکی بر روی هر دو الکترود پایه گذاری شده است.
یاد داشتن این نکته که اگر هر دوی قطعه کار و الکترود هم از یک جنس باشند، بیشترین سائیدگی در قطعه أی بوجود می آید که روی الکترود منفی بسته شده باشد ، الزامی است. بنابراین برای بدست آوردن خوردگی ماکزیمم از قطعه کار ، در حالیکه الکترودمان سایش بسیار کمی داشته باشد، باید قطعه کار را به پایه منفی و الکترود یا ابزار را به پایه مثبت وصل کنیم.