EDM wordt hoofdzakelijk gebruikt voor het bewerken van mallen en onderdelen met complexe vormen van gaten en holtes; het bewerken van diverse geleidende materialen, zoals hardmetaal en gehard staal; het bewerken van diepe en fijne gaten, speciaal gevormde gaten, diepe groeven, smalle verbindingen en het snijden van dunne plakken, enz.; het bewerken van diverse vormgereedschappen, mallen en schroefdraadringmeters, enz.

Het verwerkingsprincipe

Tijdens EDM (Electrical Discharge Machining) worden de gereedschapselektrode en het werkstuk respectievelijk verbonden met de twee polen van de pulsvoeding en ondergedompeld in de werkvloeistof, of wordt de werkvloeistof in de ontladingsopening gebracht. De gereedschapselektrode wordt via een automatisch regelsysteem naar het werkstuk geleid. Wanneer de afstand tussen de twee elektroden een bepaalde waarde bereikt, zorgt de impulsspanning die op de elektroden wordt aangelegd ervoor dat de werkvloeistof doorslaat en een vonkontlading ontstaat.

In het microkanaal van de ontlading wordt een grote hoeveelheid warmte-energie onmiddellijk geconcentreerd. De temperatuur kan oplopen tot wel 10.000 °C en de druk verandert ook abrupt. Hierdoor smelten en verdampen de metaaldeeltjes op het werkoppervlak onmiddellijk en exploderen ze in de werkvloeistof. Daar condenseren ze snel tot vaste metaaldeeltjes die door de werkvloeistof worden afgevoerd. Op dit moment blijven er kleine putjes achter op het oppervlak van het werkstuk. De ontlading stopt even en de werkvloeistof tussen de twee elektroden herstelt de isolerende toestand.

De volgende pulsspanning zorgt dan voor een doorslag op een ander punt waar de elektroden relatief dicht bij elkaar liggen, waardoor een vonkontlading ontstaat en het proces zich herhaalt. Hoewel de hoeveelheid metaal die per pulsontlading corrodeert dus erg klein is, kan er door duizenden pulsontladingen per seconde meer metaal worden geërodeerd, met een zekere productiviteit.

Onder de voorwaarde dat de ontladingsafstand tussen de gereedschapselektrode en het werkstuk constant blijft, corrodeert het metaal van het werkstuk terwijl de gereedschapselektrode continu in het werkstuk wordt gevoerd, waardoor uiteindelijk de vorm van de gereedschapselektrode wordt gefreesd. Zolang de vorm van de gereedschapselektrode en de relatieve beweging tussen de gereedschapselektrode en het werkstuk maar geschikt zijn, kunnen dus diverse complexe profielen worden gefreesd. Gereedschapselektroden worden doorgaans gemaakt van corrosiebestendige materialen met een goede geleidbaarheid, een hoog smeltpunt en gemakkelijke verwerking, zoals koper, grafiet, koper-wolfraamlegering en molybdeen. Tijdens het bewerkingsproces slijt de gereedschapselektrode ook, maar dit verlies is kleiner dan de corrosie van het metaal van het werkstuk, of zelfs vrijwel nihil.

Als ontladingsmedium speelt de werkvloeistof ook een rol bij koeling en spaanafvoer tijdens het proces. Veelgebruikte werkvloeistoffen zijn media met een lage viscositeit, een hoog vlampunt en stabiele prestaties, zoals kerosine, gedemineraliseerd water en emulsies. Een elektrische vonkontladingsmachine is een vorm van zelfontlading. De kenmerken ervan zijn als volgt: de twee elektroden van de vonkontlading hebben een hoge spanning vóór de ontlading. Wanneer de twee elektroden elkaar naderen, wordt het medium doorgeslagen en vindt er een vonkontlading plaats. Tijdens het doorslagproces neemt de weerstand tussen de twee elektroden sterk af, en daarmee ook de spanning tussen de elektroden. Het vonkkanaal moet tijdig doven na een korte periode (meestal 10⁻⁷-10⁻³ s) om de "koude pool"-eigenschappen van de vonkontlading te behouden (d.w.z. dat de warmte-energie van de kanaalenergie de elektrode niet tijdig bereikt), zodat de kanaalenergie tot een minimum wordt beperkt. Het effect van kanaalenergie kan plaatselijke corrosie van de elektrode veroorzaken. De techniek die ontstaat bij het uitvoeren van dimensionale bewerkingen op een materiaal met behulp van vonkontlading, wordt vonkverspaning (EDM) genoemd. EDM is een vonkontlading in een vloeibaar medium binnen een lager spanningsbereik. Afhankelijk van de vorm van de gereedschapselektrode en de kenmerken van de relatieve beweging tussen de gereedschapselektrode en het werkstuk, kan EDM worden onderverdeeld in vijf typen. Draad-EDM: het snijden van geleidende materialen met behulp van een axiaal bewegende draad als gereedschapselektrode en een werkstuk dat langs de gewenste vorm en afmeting beweegt; EDM-slijpen: het gebruik van een draad of een geleidende slijpschijf als gereedschapselektrode voor het slijpen van sleutelgaten of vormvlakken; EDM wordt gebruikt voor het bewerken van schroefdraadringmeters, schroefdraadplugmeters [1], tandwielen, enz.; kleine gaten bewerken, oppervlaktelegeringen aanbrengen, oppervlakteversterking en andere soorten bewerkingen. EDM kan materialen en complexe vormen bewerken die moeilijk te bewerken zijn met gewone bewerkingsmethoden. Geen snijkracht tijdens de bewerking; produceert geen bramen, snijgroeven en andere defecten; het materiaal van de gereedschapselektrode hoeft niet harder te zijn dan het materiaal van het werkstuk; directe elektrische energieverwerking, gemakkelijk te automatiseren; na de bewerking ontstaat er een metamorfoselaag op het oppervlak, die in sommige toepassingen verder moet worden bewerkt. Het is lastig om de rookvervuiling aan te pakken die ontstaat door de zuivering en verwerking van de werkvloeistof.