ईडीएम का उपयोग मुख्य रूप से मोल्ड और जटिल आकार के छेदों और गुहाओं वाले पुर्जों की मशीनिंग के लिए किया जाता है; कठोर मिश्र धातु और कठोर इस्पात जैसे विभिन्न चालक पदार्थों के प्रसंस्करण के लिए; गहरे और महीन छेदों, विशेष आकार के छेदों, गहरी खांचों, संकीर्ण जोड़ों और पतली स्लाइस काटने आदि के प्रसंस्करण के लिए; विभिन्न प्रकार के बनाने वाले औजारों, टेम्पलेट्स और थ्रेड रिंग गेज आदि की मशीनिंग के लिए किया जाता है।

प्रसंस्करण सिद्धांत

ईडीएम प्रक्रिया के दौरान, टूल इलेक्ट्रोड और वर्कपीस को पल्स पावर सप्लाई के दो ध्रुवों से जोड़ा जाता है और उन्हें कार्यशील तरल में डुबोया जाता है, या कार्यशील तरल को डिस्चार्ज गैप में डाला जाता है। टूल इलेक्ट्रोड को नियंत्रित करके वर्कपीस को गैप के माध्यम से स्वचालित नियंत्रण प्रणाली द्वारा प्रवाहित किया जाता है। जब दोनों इलेक्ट्रोडों के बीच की दूरी एक निश्चित स्तर पर पहुँच जाती है, तो उन पर लगाया गया आवेग वोल्टेज कार्यशील तरल को तोड़कर स्पार्क डिस्चार्ज उत्पन्न करता है।

डिस्चार्ज के सूक्ष्म चैनल में, अत्यधिक मात्रा में ऊष्मा ऊर्जा क्षणिक रूप से केंद्रित हो जाती है, तापमान 10000℃ तक पहुँच सकता है और दबाव में भी तीव्र परिवर्तन होता है, जिससे इस बिंदु की कार्यशील सतह पर मौजूद सूक्ष्म धातु पदार्थ तुरंत पिघलकर वाष्पीकृत हो जाते हैं और कार्यशील द्रव में विस्फोट करते हैं, तेजी से संघनित होकर ठोस धातु कण बनाते हैं और कार्यशील द्रव द्वारा बहा दिए जाते हैं। इस समय, वर्कपीस की सतह पर छोटे-छोटे गड्ढे बन जाते हैं, डिस्चार्ज थोड़ी देर के लिए रुक जाता है, जिससे दोनों इलेक्ट्रोड के बीच का कार्यशील द्रव इन्सुलेशन अवस्था में वापस आ जाता है।

इसके बाद अगला पल्स वोल्टेज एक ऐसे बिंदु पर टूट जाता है जहां इलेक्ट्रोड एक दूसरे के अपेक्षाकृत करीब होते हैं, जिससे एक स्पार्क डिस्चार्ज उत्पन्न होता है और प्रक्रिया दोहराई जाती है। इस प्रकार, यद्यपि प्रति पल्स डिस्चार्ज में धातु का क्षरण बहुत कम होता है, लेकिन प्रति सेकंड हजारों पल्स डिस्चार्ज के कारण अधिक धातु का क्षरण हो सकता है, जिससे एक निश्चित उत्पादकता प्राप्त होती है।

टूल इलेक्ट्रोड और वर्कपीस के बीच निरंतर डिस्चार्ज गैप बनाए रखने की स्थिति में, वर्कपीस की धातु में जंग लग जाता है जबकि टूल इलेक्ट्रोड को लगातार वर्कपीस में डाला जाता है, और अंत में टूल इलेक्ट्रोड के आकार के अनुरूप आकृति तैयार हो जाती है। इसलिए, टूल इलेक्ट्रोड के आकार और टूल इलेक्ट्रोड तथा वर्कपीस के बीच सापेक्ष गति के तरीके के अनुकूल होने पर, विभिन्न प्रकार के जटिल प्रोफाइल की मशीनिंग की जा सकती है। टूल इलेक्ट्रोड आमतौर पर तांबा, ग्रेफाइट, तांबा-टंगस्टन मिश्र धातु और मोलिब्डेनम जैसी अच्छी चालकता, उच्च गलनांक और आसान प्रसंस्करण वाली संक्षारण-प्रतिरोधी सामग्री से बने होते हैं। मशीनिंग की प्रक्रिया में, टूल इलेक्ट्रोड में भी क्षति होती है, लेकिन यह क्षति वर्कपीस धातु के संक्षारण की मात्रा से कम होती है, या लगभग नगण्य होती है।

डिस्चार्ज माध्यम के रूप में, कार्यशील द्रव प्रसंस्करण के दौरान शीतलन और चिप हटाने में भी भूमिका निभाता है। सामान्य कार्यशील द्रव कम श्यानता, उच्च ज्वलन बिंदु और स्थिर प्रदर्शन वाले माध्यम होते हैं, जैसे कि केरोसिन, विआयनीकृत जल और इमल्शन। इलेक्ट्रिक स्पार्क मशीन एक प्रकार का स्व-उत्तेजित डिस्चार्ज है, इसकी विशेषताएँ इस प्रकार हैं: डिस्चार्ज से पहले स्पार्क डिस्चार्ज के दो इलेक्ट्रोडों में उच्च वोल्टेज होता है, जब दोनों इलेक्ट्रोड एक-दूसरे के करीब आते हैं, तो माध्यम टूट जाता है, फिर स्पार्क डिस्चार्ज होता है। टूटने की प्रक्रिया के साथ, दोनों इलेक्ट्रोडों के बीच प्रतिरोध तेजी से घटता है, और इलेक्ट्रोडों के बीच वोल्टेज भी तेजी से घटता है। स्पार्क डिस्चार्ज की "शीत ध्रुव" विशेषताओं (अर्थात, चैनल ऊर्जा रूपांतरण की ऊष्मा ऊर्जा समय पर इलेक्ट्रोड की गहराई तक नहीं पहुँचती) को बनाए रखने के लिए स्पार्क चैनल को थोड़े समय (आमतौर पर 10⁻⁷-10⁻³ सेकंड) तक बनाए रखने के बाद समय पर बुझाना आवश्यक है, ताकि चैनल ऊर्जा न्यूनतम सीमा तक लागू हो। चैनल ऊर्जा का प्रभाव इलेक्ट्रोड को स्थानीय रूप से संक्षारित कर सकता है। स्पार्क डिस्चार्ज का उपयोग करते समय उत्पन्न होने वाली संक्षारण घटना को रोकने के लिए निम्नलिखित विधियाँ अपनाई जाती हैं। किसी पदार्थ की आयामी मशीनिंग को इलेक्ट्रिक स्पार्क मशीनिंग (ईडीएम) कहा जाता है। ईडीएम एक तरल माध्यम में कम वोल्टेज रेंज के भीतर स्पार्क डिस्चार्ज है। टूल इलेक्ट्रोड के आकार और टूल इलेक्ट्रोड तथा वर्कपीस के बीच सापेक्ष गति की विशेषताओं के आधार पर, ईडीएम को पाँच प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: वायर-कट ईडीएम, जिसमें अक्षीय रूप से गतिमान तार को टूल इलेक्ट्रोड के रूप में और वर्कपीस को वांछित आकार और माप के साथ गतिमान करके चालक पदार्थों की कटिंग की जाती है; ईडीएम ग्राइंडिंग, जिसमें तार या फॉर्मिंग कंडक्टिव ग्राइंडिंग व्हील को टूल इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग करके कीहोल या फॉर्मिंग ग्राइंडिंग की जाती है; थ्रेड रिंग गेज, थ्रेड प्लग गेज [1], गियर आदि की मशीनिंग के लिए उपयोग किया जाता है। छोटे छेद प्रसंस्करण, सतह मिश्रधातुकरण, सतह सुदृढ़ीकरण और अन्य प्रकार के प्रसंस्करण के लिए भी इसका उपयोग किया जाता है। ईडीएम उन पदार्थों और जटिल आकृतियों को संसाधित कर सकता है जिन्हें सामान्य मशीनिंग विधियों द्वारा काटना मुश्किल होता है। मशीनिंग के दौरान कोई कटिंग बल नहीं लगता; बर्र, कटिंग ग्रूव और अन्य दोष उत्पन्न नहीं होते; टूल इलेक्ट्रोड सामग्री वर्कपीस सामग्री से अधिक कठोर होना आवश्यक नहीं है; विद्युत शक्ति प्रसंस्करण का सीधा उपयोग, स्वचालन प्राप्त करना आसान; प्रसंस्करण के बाद, सतह पर एक रूपांतरण परत बनती है, जो कुछ अनुप्रयोगों को और दूर ले जाना होगा; कार्यशील द्रव के शुद्धिकरण और प्रसंस्करण के कारण होने वाले धुएं के प्रदूषण से निपटना परेशानी भरा है।