와이어 컷 방전 가공기

1. 와이어 컷 방전 가공

가공방식으로 구분하면 특정 형상의 전극 공구를 사용하는 램형 방전가공기와 금속 와이어를 가공전극으로 사용하는 와이어 컷(Wire Cut)방전 가공으로 구분된다.

2. 가공 적용 분야

1. 2차원 형상의 금형제작
   
2. 3차원 형상의 금형제작
   
3. 방전가공용 전극 제작
   
4. 시험 제작품 및 부품제작
   
5. 각종 윤곽 형사의 제작
   
6. 미세 가공

3. 와이어 컷 방전 가공의 구성 및 기능

3.1 구성

1. 기계본체 : 베이스 컬럼, 테이블, 와이어 공급장치
   
2. 가공액 처리 및 공급장치 : 펌프, 필터, 이온교환수지, 탱크 및 냉각기
   
3. CNC 장치 : 컴퓨터 및 주변장치
   
4. 전력 공급장치 : 콘덴서, 트랜지스터 스위치 회로

3.2 기능

1. 와이어 경의 보정
   
2. 프로그램 도형의 자동 확대
   
3. 후퇴 제어
   
4. 자동위치 결정 기능
   
5. 4 축 제어 테이퍼 가공
   
6. 자동 와이어 이송

4. 가공속도와 정밀도

4.1 가공속도의

1. 전기적 조건
   방전 에너지를 높이면 가공속도가 빨라지므로 전압 전류 콘덴서 용량을 높인다.
   너무 높으면 와이어가 끊어 지므로 주의해야 한다.

2. 가공액의 비저항
   가공액의 비저항이 작을 수록 방전이 일어나기 쉽고, 방전 갭이 넓어지며, 가공이 안정되기 때문에 가공속도가 빨라진다.

3. 가공액의 압력
   액압이 높으면 유속이 커지고 칩 배출이 잘 되므로 가공진행 방향의 방전 효율이 상승한다.
   그러나 액의 압력이 너무 높으면 진동이 발생되고 기포가 생겨 와이어가 단락 된다.

4. 와이어의 장력
   와이어의 장력이 크면 와이어의 진동 폭이 작아져서 가공되는 홈의 폭이 좁아지고,
   진행방향의 방전 효율이 상대적으로 높아져서 가공속도가 향상된다.

5. 이송 속도
   가공속도는 (전극이송 속도 x 가공물 두께)이므로 두께가 일정한 경우, 전극의 와이어의 이송속도를 크게 하며 가공속도가 높아진다.

4.2 가공 정도의 향상조건

(1) 치수정밀도의 향상
가공물을 진공 열처리 하고 , 합금강은 템프링 한다.
재료의 클램핑은 알맞게 하고 정밀도가 좋은 고정용 지그를 사용한다.
와이어의 가공 시작점과 가공통로를 잘 선택한다.
방전에너지를 낮추고 2 차 가공한다.

(2) 진직도 향상
와이어의 진동을 억제한다.
가공액의 비저항을 낮춘다.
가공속도를 높인다.

(3) 코너부의 처짐 억제
와이어 장력을 높인다.
상하 가이드 간격을 가능한 짧게 한다.
전압과 콘덴서 정전용량을 낮추어 방전에 의한 반발력을 약하게 한다.
전기적 조건과 가공속도를 자동으로 제어한다.

(4) 위치 결정 정밀도 향상
와이어의 수직 조절을 잘하고, 기준 구멍은 수직으로 정밀하게 거스러미 없이 가공한다.
단면의 기준면은 연삭 후 거스러미를 제거해야 하며, 장력을 크게 하여 단면을 검출한다.

5. 면적 효과

5.1 정의

방전가공 시 가공 면적이 너무 작을 때에 가공속도가 저하하는 것을 말한다.
방전이 안정되게 행해지기 위해서는 방전을 유발하는 미소 돌기가 가공면 전면에 걸쳐 분포되어야 하나
면적이 작아질수록 분산 분포의 정도가 작아지며 방전이 1 개소에 집중되어 방전이 어려워진다.

5.2 영향

1. 와이어 컷 방전 시에는 미세한 와이어 전극에 대항하는 미소면이 가공면이 되므로 면적 효과를
   받기 쉽다
   
2. 가공가공물의 두께가 두꺼울 수록 와이어의 진행 방향에 가공면적이 커지기 때문에 면적 효과가
     유효하게 작용하여 가공속도가 향상된다.

6. 와이어의 단선 원인과 대책

6.1 와이어의 단

(1) 와이어의 처짐 양의 원인
- 와이어 텐션의 변동
- 와이어 공급 릴의 작동 불량
- 다이스 가이드의 고정 불량
- 가공조건의 부 적정

(2) 가공액 공급 상태의 영향
- 가공액의 분출이 와이어를 완전히 감싸지 못함
- 강한 분출에 의한 기포 발생
- 다이아몬드 다이스의 냉각용 가로구멍 막힘
- 가공액의 비스듬한 토출 및 분산

(3) 와이어 및 가공 가공물의 영향
- 와이어의 비틀림
- 와이어에 이물질이 붙어 있음
- 가공 재료의 내부 응력의 불균일
- 탈자가 안된 재료

6.2 와이어 단선 대책

1. 가공조건 전환 시 일시 정지(Dwell)기능을 5 ~ 10 초로 한 다음 가공한다.
   
2. 상, 하 노즐과 가공물의 틈새를 0.1mm 로 하고, 가공액의 분출을 적당히 강하게 하여 사용한다.
   
3. 단면에서 가공 개시 후, 시작 부에 철판 등을 첨부하거나 틈새게이지 등을 가공 홈에 넣어
   가공 홈이 닿지 않도록 하여 가공 스트레인을 방지한다.
   
4. 테이퍼 가공의 경우 가공액이 분산되지 않도록 커버(Cover)를 만들어 사용한다.
   
5. 가공 가공물은 반드시 탈자하고, 재질 및 열처리 상태가 균일하도록 한다.
   
6. 다이아몬드 다이스의 냉각용 가로 구멍을 청소한다.

7. 램형 방전가공과 와이어 컷 방전가공의 비교