Sinker EDM 与线材 EDM：主要区别和应用

电火花加工 (EDM) 是一种非常规的减材制造工艺，擅长切割非常坚硬的材料。

与普通加工不同，EDM 可以在不接触的情况下切割金属。它通过产生电火花来腐蚀金属工件上的材料来做到这一点。 EDM 并非适用于所有应用，但它是机械师武器库中必不可少的武器。

电火花加工有几种变体，主要的两种是沉降电火花加工和线材电火花加工。本文着眼于这两种加工工艺之间的差异，并指出了每种加工工艺的典型应用。

什么是电火花加工？

电火花加工是金属制造的一种形式。在某些方面，它很像传统加工（金属切削工具去除工件的一部分），但在其他方面却非常独特。

电火花加工与普通加工的主要区别在于，电火花加工不需要刀具与工件之间进行物理接触即可进行切割。相反，EDM 使用电流创造火花能够腐蚀工件。这既有优点也有缺点：放电甚至可以穿透非常硬的金属 没有明显的零件变形，但可能的切割类型更有限，而且工艺更难设置。

由于工艺的性质，电火花加工用于导电金属 ，它甚至可以切割非常坚硬的金属（硬化钢、钨、钛等），而不会像普通机床那样产生破坏性的振动和颤振。这会带来高水平的精度和可能非常严格的公差 .话虽如此，EDM 工艺也会对工具造成腐蚀，因此必须仔细管理或定期更换工具。

放电加工通常与其他非标准加工工艺（如水射流切割和激光切割）组合在一起，尽管这三种工艺的工作方式都大不相同。

放电加工需要使用放电加工机 , 一种介电液体 , 一个工具，以及一个工件 .

该过程需要电压，这会产生一系列电流放电 两个电极之间 .在这种情况下，两个电极是金属工具和金属工件，它们从不相互接触，并被介电液体（通常是烃油或去离子水）隔开。刀具和工件之间的空间称为火花间隙 并由机器精确控制。

在电火花加工过程中，电压被操作者升高，导致介质击穿 液体的——意味着液体突然从电绝缘体变成电导体。这种突然的变化产生了电弧在刀具和工件之间的狭窄空间中，这种电弧腐蚀材料 从两个电极。工件的腐蚀是最终目标，但必须仔细管理工具的腐蚀——例如，不断用新的金属部分替换它。

除了产生电弧之外，介电流体还有其他功能。在电流放电之间，流体将金属碎屑（相当于切屑）从工件上带走，并添加新的流体。这个过程称为刷新 .

EDM 的不同变体服务于不同的目的。本文着眼于 sinker EDM 和电火花线切割 ，而更多的小众变体，如 快速钻孔 EDM 也存在。

电火花放电加工，有时也称为 ram EDM , 卷 EDM , 或 型腔电火花加工 , 是一种放电加工形式，看起来与传统加工相去甚远。该工艺与成型和成型工艺有一些共同特点，有时简称为模具下沉 ——反映了它与加工过程的微妙关系。

沉降片 EDM 和线切割 EDM（EDM 的另一种主要形式）之间的主要区别可以在工具及其运动中找到。 Sinker EDM 用于在工件中制造形状复杂的型腔，而工具可以做到这一点必须采用所需腔体的正副本的形式 .例如，要在工件中形成金字塔形空腔，就需要使用金字塔形工具。

这与大多数加工过程不同，在大多数加工过程中，精细切削工具将沿着三个轴移动——左右、前后和向下——以切割出金字塔形状（而不是本身就是金字塔形状）。

在电火花成型机中，成型工具（或模具）通常是 CNC 机加工 由石墨之类的材料制成、铜或钨，这会增加工艺的时间和成本。（也可以使用电火花线切割加工。）此外，通常的做法是同时使用 粗加工 工具（去除大部分材料），然后进行精加工 工具（以获得更精细的细节）。

在沉降片电火花加工过程中，刀具缓慢降低（沉入）工件，侵蚀材料并形成与工具形状相匹配的空腔，在其下降时保持一致的火花隙。每秒产生数十万个火花。电火花放电加工最常用的介电液体是烃油，虽然也可以使用其他流体。

Sinker EDM 用于创建复杂型腔 因此特别适用于制造模具 , 死，以及其他形式的工具 — 尤其是工具钢等硬质材料。它也比其他加工工艺更能产生尖锐的内角和深肋。

常见的沉降片电火花加工应用包括：

线放电加工，有时也称为线切割 或电火花线切割 ，是一种放电加工形式，类似于用粗线切割奶酪的过程。与沉降片 EDM 不同，线切割 EDM 使用细线作为一种工具——尽管与所有形式的 EDM 一样，它与工件没有物理接触。

线切割能够切割非常坚硬的材料，几乎总是用来切割工件（露出线的长度大于工件的高度）。这是电火花线切割和电火花线切割机之间的主要区别，因为电火花线切割机用于制造型腔。用电火花线切割，去离子水 通常用作介电液体，导线本身通常由黄铜制成 .

在电火花线切割加工过程中，一根细金属线被夹在两个金刚石导轨之间，一个在工件上方，一个在工件下方，根据 CNC 指令沿 X 轴和 Y 轴移动。（上导轨也可以沿其他轴移动，以便进行更复杂的切割。）与其他 EDM 工艺一样，电流放电会导致火花线材与工件之间，造成工件被腐蚀。

由于火花也会导致工具腐蚀，因此使用电源不断移动电线阀芯，这意味着火花隙中暴露的导线部分不断刷新。电线用完的部分最终会被处理掉。

在电火花线切割过程中，可以使用非常细规格的线材（直径小至 20 微米），这可以在工件上实现非常精细的切割。然而，与电火花加工一样，通常的做法是先进行粗加工，然后进行精加工。

线切割通常用于切割非常厚的板，而不是传统的加工工艺硬金属。这是生产冲头的流行工艺 , 工具，然后死 .线切割加工不会导致零件变形并产生良好的表面光洁度。

常见的电火花线切割应用包括：

数控机床