Head Stretching Die, Head Forming Stretching Die

Στο σύρμα EDM, σχηματίζεται ένα κύκλωμα παλμικής εκκένωσης μεταξύ του σύρματος ηλεκτροδίου (συνήθως σύρματος μολυβδαινίου) και του τεμαχίου εργασίας. Η διαφορά στη θετική και αρνητική πολικότητα του τροφοδοτικού οδηγεί σε αλλαγές στην ένταση εκπομπής ηλεκτρονίων και στην κατεύθυνση του βομβαρδισμού ιόντων-αυτό είναι γνωστό ως "φαινόμενο πολικότητας". Όταν χρησιμοποιείται αρνητική πολικότητα, τα ηλεκτρόνια ρέουν από το καλώδιο του ηλεκτροδίου προς το τεμάχιο εργασίας, υποβάλλοντας την επιφάνεια του τεμαχίου σε μεγαλύτερη κρούση δέσμης ηλεκτρονίων. Αντίθετα, η θετική πολικότητα ενισχύει την επίδραση της διάβρωσης στο ίδιο το καλώδιο του ηλεκτροδίου. Αυτή η διαφορά στην κατανομή ενέργειας επηρεάζει άμεσα το μέγεθος και την ομοιομορφία των κοιλοτήτων εκκένωσης, αλλοιώνοντας έτσι τη μικροδομή της επιφάνειας.

Μελέτες έχουν δείξει ότι η σωστή χρήση του φαινομένου της πολικότητας μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την τραχύτητα της επιφάνειας. Για παράδειγμα, η επιλογή μιας λειτουργίας αρνητικής πολικότητας κατά τη διάρκεια του σταδίου φινιρίσματος μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα μια πιο λεπτή υφή επιφάνειας, επειδή η αδύναμη εκφόρτιση ενέργειας που κυριαρχείται από ηλεκτρόνια μειώνει την υπερθέρμανση και την τήξη του υλικού. Αντίθετα, οι ακατάλληλες ρυθμίσεις πολικότητας μπορεί να οδηγήσουν σε υπερβολικά έντονες τοπικές εκκενώσεις, σχηματίζοντας μεγάλους κρατήρες-όπως κοιλώματα και προκαλώντας απότομη αύξηση της τραχύτητας.

Το φαινόμενο της πολικότητας δεν υπάρχει μεμονωμένα. Πρέπει να εξισορροπηθεί δυναμικά με παραμέτρους όπως το πλάτος παλμού και το πλάτος ρεύματος. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το γρήγορο σύρμα EDM, όταν το πλάτος παλμού ελέγχεται εντός 20μs και ταιριάζει με χαμηλό ρεύμα, σε συνδυασμό με σύνδεση αρνητικής πολικότητας, η συσσώρευση προϊόντων ηλεκτρολυτικής διάβρωσης μπορεί να κατασταλεί αποτελεσματικά, επιτυγχάνοντας υψηλό- φινίρισμα επιφάνειας με τιμή Ra κάτω από 1,6μm. Αξίζει να σημειωθεί ότι η απόκριση των τεμαχίων διαφορετικού πάχους στην πολικότητα ακολουθεί επίσης ένα μοτίβο: τα λεπτά μέρη είναι πιο κατάλληλα για συνδυασμό μικρού πλάτους παλμού + αρνητικής πολικότητας, ενώ οι παχύτερες πλάκες απαιτούν ελαφρώς μεγαλύτερο διάστημα παλμών για να αποφευχθούν οι κίνδυνοι βραχυκυκλώματος-.

Η επιλογή του ρευστού εργασίας επηρεάζει επίσης την αποτελεσματικότητα του φαινομένου πολικότητας. Τα μέσα ψύξης με{1}}γαλάκτωμα μπορούν όχι μόνο να αφαιρέσουν τη θερμότητα αμέσως αλλά και να βελτιστοποιήσουν τη σταθερότητα του καναλιού εκκένωσης μέσω της ιοντικής αγωγιμότητας. Πειραματικά δεδομένα δείχνουν ότι κάτω από τις ίδιες συνθήκες πολικότητας, η χρήση ενός ειδικού υγρού εργασίας με βάση το νερό-μπορεί να μειώσει την τραχύτητα της επιφάνειας κατά περίπου 30%, χάρη στην καλύτερη ικανότητα απιονισμού και το αποτέλεσμα αφαίρεσης τσιπ.