ما هو قطع الأسلاك؟

معلومات أساسية:

قطع الأسلاك هو اختصار لعملية قطع المواد الخام (المواد الموصلة) باستخدام أدوات خطية (مثل الأسلاك المعدنية، وأسلاك الموليبدينوم، وغيرها). وهي تندرج ضمن فئة المعالجة الكهربائية. اكتشفها الزوجان لازارينكو، من الاتحاد السوفيتي السابق، أثناء دراستهما لظاهرة وأسباب تلف نقاط تلامس المفاتيح نتيجة تآكل التفريغ الشراري. إذ يمكن لدرجة الحرارة العالية اللحظية للشرارة الكهربائية أن تتسبب في انصهار المعدن موضعيًا، وتأكسده، وتآكله، مما أدى إلى ابتكار طريقة المعالجة بالشرارة الكهربائية. كما تم اختراع آلة قطع الأسلاك في الاتحاد السوفيتي السابق عام 1960، وكانت الصين أول دولة تستخدمها في الإنتاج الصناعي. وفي الوقت الحاضر، تستخدم معظم آلات قطع الأسلاك أنظمة تحكم حاسوبية دقيقة ذات مستوى عالٍ من الأتمتة.
تُستخدم هذه الآلة بشكل أساسي لمعالجة مختلف قطع العمل المعقدة والدقيقة، مثل المثاقب، والقوالب المقعرة، والقوالب المحدبة والمقعرة، والصفائح الثابتة، وصفائح التفريغ، وما إلى ذلك، لقوالب التثقيب، وأدوات التشكيل، والقوالب، والأقطاب المعدنية لمعالجة EDM، والثقوب الدقيقة المختلفة، والشقوق الضيقة، والمنحنيات العشوائية، وما إلى ذلك. تتميز بمزايا بارزة مثل هامش المعالجة الصغير، ودقة المعالجة العالية، ودورة الإنتاج القصيرة، وتكلفة التصنيع المنخفضة، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في الإنتاج.

الميزات الرئيسية

بالمقارنة مع عمليات الخراطة والحفر والطحن التقليدية باستخدام الحاسوب، فإن قطع الأسلاك له خصائصه الخاصة:

(1) باستخدام سلك معدني 0.03-0.35 مم مباشرة كقطب كهربائي، لا يلزم شكل محدد، مما يوفر تصميم القطب الكهربائي ولا يحتاج مصنعو مكونات السيارات إلى دفع تكاليف تصنيع الأقطاب الكهربائية الأخرى (في حالة استخدام تقنية EDM، يحتاج مصنعو مكونات السيارات أيضًا إلى دفع تكلفة صنع "النحاس")؛

(2) بغض النظر عن صلابة مادة قطعة العمل، طالما أنها مادة موصلة أو شبه موصلة، يمكن معالجتها، ويكون فقدان سلك القطب صغيرًا وتكون دقة المعالجة عالية (لذلك غالبًا ما تستخدم لمعالجة أجزاء قولبة البلاستيك عالية الصلابة أو أجزاء التشغيل الدقيق)؛

(3) مناسب لمعالجة الدفعات الصغيرة، والأجزاء ذات الأشكال المعقدة، والقطع المفردة، والمنتجات التجريبية ذات دورات المعالجة القصيرة، مثل تصنيع عينات من قطع غيار السيارات؛

(4) في قطع الأسلاك EDM، لا يكون سلك القطب الكهربائي وقطعة العمل على اتصال مباشر، والتفاعل بين الاثنين صغير جدًا، لذلك يكون تشوه قطعة العمل صغيرًا، ولا يحتاج سلك القطب الكهربائي والتثبيت إلى أن يكونا قويين للغاية؛

(5) يستخدم سائل التشغيل مستحلبًا مائيًا، وهو منخفض التكلفة ولن يتسبب في نشوب حريق؛

(6) إنها غير مناسبة لمعالجة كميات كبيرة من الأجزاء ذات الأشكال البسيطة (مثل حواف آلات CNC)، ولا يمكنها معالجة الأجزاء غير الموصلة (مثل مكونات حقن البلاستيك).

تصنيف:

بحسب سرعات تشغيل سلك القطب الكهربائي وجودة المعالجة، تُصنّف ماكينات قطع الأسلاك بتقنية التفريغ الكهربائي (EDM) عادةً إلى ثلاث فئات: الفئة الأولى هي ماكينة قطع الأسلاك عالية السرعة بتقنية التفريغ الكهربائي (WEDM-HS)، حيث يتحرك سلك القطب الكهربائي ذهابًا وإيابًا بسرعة عالية، تتراوح عادةً بين 8 و10 أمتار/ثانية. يمكن إعادة استخدام سلك القطب الكهربائي، وتتميز هذه الماكينة بسرعة معالجة عالية نسبيًا، إلا أن التغذية السريعة للسلك قد تتسبب في اهتزازه وتوقفه عند عكس اتجاهه، مما يقلل من جودة المعالجة. وهي النوع الرئيسي من الماكينات المُصنّعة والمُستخدمة في الصين، كما أنها تُعدّ نموذج المعالجة بتقنية التفريغ الكهربائي الأصلي في الصين (التصنيع باستخدام الحاسوب في الصين). أما الفئة الثانية فهي ماكينة قطع الأسلاك منخفضة السرعة بتقنية التفريغ الكهربائي (WEDM-LS)، حيث يتحرك سلك القطب الكهربائي بسرعة منخفضة في اتجاه واحد، وتقل سرعة التغذية عادةً عن 0.2 متر/ثانية. لا يُستخدم سلك القطب الكهربائي بعد التفريغ، وتتميز هذه الماكينة بسلاسة وانتظام في التشغيل، مع اهتزاز طفيف وجودة معالجة جيدة، إلا أن سرعة المعالجة فيها منخفضة نسبيًا. يُعد هذا النوع من الآلات النوع الرئيسي المُنتَج والمُستخدَم في معظم البلدان. ​​أما النوع الثالث فهو آلة قطع الأسلاك بتقنية EDM متوسطة السرعة، والتي يُفضَّل تسميتها بدقة "آلة تغذية الأسلاك متعددة السرعات". وهي اختراع صيني. تقوم هذه الآلة على قطع قطعة العمل بشكل متكرر. في البداية، تستخدم سرعة عالية لأسطوانة السلك وترددًا عاليًا للقطع، تمامًا كما هو الحال في آلات قطع الأسلاك السريعة الحالية. في القطع الأخير، تُستخدم سرعة أبطأ لأسطوانة السلك وتيار عالي التردد أضعف للتلميع، مما يُحسِّن من جودة التشطيب. علاوة على ذلك، بعد تقليل سرعة السلك، يقل اهتزاز عجلة التوجيه والمحمل، وتتحسن دقة المعالجة أيضًا. بالإضافة إلى ذلك، يتم القطع الأول بأقصى سرعة، بينما تكون كمية القطع والتلميع اللاحقة قليلة جدًا. لذلك، يكون زمن القطع الثلاث أسرع عمومًا من زمن القطع الواحد في آلات قطع الأسلاك السريعة.

"WEDM-LS" will be used to make very precise parts and customized parts with very high tolerance requirements, such as 0.002mm. The surface finish of the precision parts processed by "WEDM-LS" is very good and does not need to be processed again. The surface of the metal parts processed by "WEDM-HS" is a bit like the "sandblasting" process. If the surface finish requirement is high, it needs to be processed again.
باختصار، يُعدّ "القطع السلكي" أسلوبًا شائع الاستخدام في "تشكيل الأجزاء البلاستيكية" و"تصنيع الأجزاء الدقيقة". ويستخدمه مصنّعو مكونات السيارات ذوو الخبرة جنبًا إلى جنب مع أساليب التصنيع الأخرى لإنتاج مجموعة متنوعة من الأجزاء الدقيقة المعقدة أو القوالب الدقيقة.