เครื่องไวร์คัท

20151125_143823

ในขั้นตอนการผลิตแม่พิมพ์โลหะ แม่พิพ์ปั้มโลหะ แม่พิมพ์ฉีดพลาสติกและยาง แม่พิมพ์หล่อขึ้นรูปนั้น มีเครื่องจักรกลโลหะการหลายประเภทอยู่ในกระบวนการผลิต ไม่ว่าจะเป็น เครื่องซีเอ็นซี แมชชินนิ่ง เซ็นเตอร์ (CNC machining center), เครื่องซีเอ็นซี กลึง (CNC lathe) เครื่องมิลลิ่ง (Milling) เครื่องกลึง (Precision lathe) เครื่องเจียรราบ (Surfac grinding) และหนึ่งในนั้นคือ เครื่องไวร์คัท อีดีเอ็ม (Wire Cut EDM machine)

“Wire Cut EDM” คืออะไร ?

เครื่องไวร์คัท เป็นเครื่องที่ใช้ไฟฟ้าในการกัดเซาะ (Erosion) โดยปล่อยประจุไฟฟ้าผ่าน ตัวนำกระแสไฟฟ้าแผ่นคาร์ไบด์ (Energizing Carbide) เพื่อจ่ายพลังงานไฟฟ้าที่มีความถี่สูง (High Frequency) ส่งไปยัง อิเล็กโทรด (Electrode) ซึ่งเป็นลวดไวร์คัท หรือลวดวายคัท (Brass Wire Cut EDM) เพื่อกัดเซาะชิ้นงานด้วยไฟฟ้า โดยกระบวนนี้เรียกว่า

Electrical Discharge Machining หรือ EDM นั้นเอง

ตัดอะไรได้บ้าง ?

เนื่องด้วยเครื่องไวร์คัทนั้นใช้วิธีการทาง การกัดเซาะด้วยลวดนำไฟฟ้า (Wire EDM Erosion) ดังนั้นวัดสุที่สามารถนำมาให้เครื่องไวร์คัทตัดได้นั้นต้องนำไฟฟ้า หรือกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ เช่น

  • เหล็ก (Steel) เหล็กชุบแข็ง SKD 61, SKD 11
  • กราไฟต์ (Graphite)
  • คาร์ไบด์ (Carbide)
  • อลูมิเนียม (Aluminium)
  • ทองแดง (Copper)
  • ทองเหลือง (Brass)
  • PCD, CBN (Cubic Boron Nitride) เช่นเม็ดมีดกลึง (Insert tip)

ทั้งนี้ค่าไฟ EDM ที่เหมาะสมกับวัสดุต่างๆ จะมีความแตกต่างกันไป

Irregular Thickness Cutting
Punch & Die Mold
40 degree taper
2 piece assembly
20170622_142513

ทำไม ? ต้องมีน้ำ

EDM เป็นกระบวนการกัดเซาะโลหะ ซึ่งประกายไฟเพื่อกัดเซาะวัสดุออกจากชิ้นงาน การคายประจุไฟฟ้า ถูกสร้างขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดซึ่งเป็นลวดไวร์คัทและชิ้นงานส่วนที่จะกัดเซาะ จะทำให้อุณหภูมิในพื้นที่กัดเซาะสูงขึ้นมาก มีผลทำให้ลวดวายคัทที่วัสดุทำมาจากทองเหลือง ขาดได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิสูง จึงจะต้องมีของเหลวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าในระดับต่ำระหว่างกันอย่างเช่นน้ำที่ปราศจากไอออน หรือที่เราเรียกว่าน้ำกลั่น ซึ่งเป็นน้ำหล่อเย็นที่ถูกควบคุมอุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียสโดยประมาณ และจะคอยชะล้างเศษที่ถูกกัดเซาะออกอย่างต่อเนื่องเมื่อมีการ Wire Cut EDM

น้ำหล่อเย็นเป็นสีดำ ?

แน่นอนว่าเมื่อมีการกัดเซาะ ก็ต้องมีเศษผงโลหะ เครื่องไวร์คัทจึงจำเป็นต้องมีไส้กรองน้ำสำหรับเครื่องไวร์คัทเฉพาะ (Wire EDM Filter) โดยการใช้งานควรคำนึงถึงความสามารถในการกรองเศษ โดยทั่วไปไส้กรองวายคัทจะมีความละเอียดในการกรอง 0.005 มิลลิเมตร หรือ 5 ไมโครเมตร

น้ำที่ผ่านการกรองแล้วจะใส มีเศษผงปนอยู่ในน้ำน้อยมาก ช่วยให้การกัดเซาะมีประสิทธิภาพดี หากน้ำมีสีขุ่น สีดำ จะทำให้การคายประจุจากลวดไวร์คัทไปที่ชิ้นงานไม่สมบูรณ์ จะมีการสปาร์คเศษที่ผสมอยู่ในน้ำหล่อเย็นด้วย ทำให้ระยะเวลาในการบวนการวายคัทกัดเซาะนานมากกว่าปกติ อีกทั้งยังทำให้พื้นผิวของชิ้นงานที่ต้องการไม่เรียบสม่ำเสมอกัน ด้วยเหตุนี้ไส้กรองน้ำเครื่องวายคัท จึงมีความสำคัญมาก ถ้าหากว่าไส้กรอง ใกล้เต็ม อุดตัน หรือแตก ควรเปลี่ยนใหม่ทันที

Filter
Wire EDM

ลวดไวร์คัท มีขนาดเท่าไหร่ ?

เส้นผ่านศูนย์กลาง (Diameter) ลวดไวร์คัททองเหลือง ที่นิยมใช้ในประเทศไทยกันอย่างแพร่หลายมีอยู่ 2 ขนาดคือ dia. 0.20 และ 0.25 มม โรงงานบางแหล่งใช้ 0.10 มม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ รัศมี (Radial) หรือ R ของมุมชิ้นงานที่ต้องการ ความเร็วตัดกัดเซาะ ความหยาบ ความเรียบของพื้นผิวชิ้นงาน ซึ่งเครื่องไวร์คัทสามารถรองรับ dia. ของลวดไวร์คัทได้ดังนี้

  1. 0.10 mm
  2. 0.15 mm
  3. 0.20 mm
  4. 0.25 mm
  5. 0.30mm
machine-690190_1280