Co to jest obróbka elektryczna (EDM)? - Przegląd
1. Wprowadzenie do EDM
EDM, znany również jako obróbka iskrowa, tonięcie, spalanie drutu lub obróbka erozji, jest odejmującym procesem produkcyjnym. Służy przede wszystkim do cięcia twardego lub trudnego - do - materiałów maszynowych, takich jak stalowa stal narzędziowa, tytan, wolfram i węgiel, które w przeciwnym razie są trudne do maszyny za pomocą tradycyjnych metod.
EDM opiera się na zasadzie usuwania materiału poprzez szybko powtarzające się rozładowania elektryczne między narzędziem (elektrodą) a przedmiotem zanurzonym w płynie dielektrycznym.
2. Zasada EDM
Podstawową zasadą EDM jest konwersja energii elektrycznej w energię cieplną do erodowania materiału z przedmiotu obrabianego. Narzędzie i przedmiot obrabia są podłączone do zasilania prądu stałego i przechowywane w bliskiej odległości. Po zastosowaniu wysokiego - pola elektrycznego napięcia między elektrodami następuje awaria dielektryczna, tworząc iskrę.
Każda iskra generuje intensywne zlokalizowane ciepło (od 8 000 stopni do 12 000 stopni), co topi i odparowuje niewielką część przedmiotu obrabianego. Płyn dielektryczny chłodzi obszar i spłukuje zanieczyszczenia. Proces ten powtarza tysiące razy na sekundę, stopniowo kształtując przedmiot do pożądanej geometrii.
3. Rodzaje EDM
EDM można podzielić na trzy główne typy na podstawie postaci elektrody i zastosowania:
a. Die Sinking EDM (Ram Edm lub Sinkler EDM)
Używa ukształtowanej elektrody grafitowej lub miedzianej, która jest ujemną repliką pożądanej wnęki.
Powszechnie używane do tworzenia form, matryc i skomplikowanych wnęk.
Nadaje się do kształtów 3D.
b. Drut EDM (WEDM)
Używa cienkiego, ciągle poruszającego się drutu (zwykle mosiądzu) jako elektrody.
Drut przecina materiał jak zespół pasmowy, kierowany przez CNC.
Idealny do wytwarzania skomplikowanych profili 2D i złożonych kształtów o ścisłych tolerancjach.
c. Wiercenie otworu EDM
Specjalistyczna forma EDM używana do szybkiego wiercenia maleńkich i głębokich otworów w utwardzonych materiałach.
Używany do robienia otworów chłodzących w ostrzach turbinowych lub małych otworach w wtryskiwaczy paliwa.
4. EDM Process Elements
Kluczowe elementy konfiguracji EDM obejmują:
Zasilacz: Generuje pulsacyjne napięcie prądu stałego wymagane do generowania iskry.
Elektroda (narzędzie): Materiał przewodzący używany do kształtowania lub przecięcia przedmiotu.
Przedmiot: Materiał do obrabiany, zazwyczaj przewodzący.
Płyn dielektryczny: Płyn izolacyjny (zwykle dejonizowany woda lub olej), który kontroluje tworzenie się iskry, ochładza przedmiot i usuwa zanieczyszczenia.
System sterowania serwo: Utrzymuje prawidłową lukę między narzędziem a przedmiotem obrabianym.
Narzędzie maszynowe: System CNC do ruchu narzędzi przewodniczych, szczególnie w drucie EDM.
5. Mechanizm pracy
Oto jak proces EDM działa szczegółowo:
Inicjacja: Elektroda i przedmiot obrabiany są zbliżone do małej przerwy (zwykle 10-50 mikronów) i zanurzone w płynie dielektrycznym.
Generowanie iskry: Wysokie - zastosowano napięcie DC Pultage Pultage, jonizując dielektryk i tworząc kanał plazmowy.
Usuwanie materiału: Powstała iskra topi się i odparowuje niewielką część materiału.
Chłodzenie i płukanie: Dielektryk chłodzi obszar i spłukuje stopione cząsteczki.
Powtórzenie: Ten cykl występuje szybko (do 250 000 razy na sekundę), stopniowo erodując materiał w pożądanym kształcie.
6. Materiały używane w EDM
a. Materiały obrabiane
Stal hartowane (stal narzędziowa, stal nierdzewna)
Tytan i jego stopy
Węglenie wolframowe
Niewygod
Aluminium (mniej powszechne z powodu problemów z przewodnością i spłukiwaniem)
b. Materiały elektrody
Grafit (powszechnie używany do obciążnika EDM z powodu maszynowości i odporności na zużycie)
Miedź (doskonała przewodność i dobra odporność na zużycie)
Mosiądz (używany w drucie EDM)
Tungsten (dla drobnych funkcji i wysokich - aplikacji temperaturowych)
7. Zalety EDM
EDM oferuje kilka wyraźnych zalet w zakresie tradycyjnych metod obróbki:
a. Obróbka twardych materiałów
Może wycinać stalową stal, tytan i węglika bez potrzeby zmiękczenia.
b. Brak naprężenia mechanicznego
Brak kontaktu między narzędziem a przedmiotem obrabianym oznacza brak naprężenia mechanicznego, zniekształceń ani burr.
c. Wysoka precyzja i dokładność
Zdolne do wytwarzania złożonych i drobnych cech z tolerancją ± 0,005 mm lub lepszą.
d. Skomplikowane geometrie
Może tworzyć ostre wewnętrzne zakręty, cienkie ściany, głębokie wnęki i złożone kształty 3D.
e. Doskonałe wykończenie powierzchniowe
Oferuje gładkie wykończenie powierzchni, czasem eliminując potrzebę operacji wtórnych.
8. Ograniczenia EDM
Pomimo swoich zalet EDM ma pewne ograniczenia:
a. Tylko materiały przewodzące
EDM może tylko maszyny elektrycznie przewodzące materiały.
b. Wolniejsze niż konwencjonalne obróbki
Szybkość usuwania materiałów (MRR) jest wolniejsza, szczególnie dla dużych części wolumenu -.
c. Zużycie narzędzia
Elektrody doświadczają zużycia i należy je wymienić lub kompensować w projektowaniu narzędzi.
d. Wysokie zużycie energii
EDM to energia - intensywna ze względu na ciągłe wytwarzanie iskry.
e. Problemy z integralnością powierzchni
Możliwość przekształcania warstwy i mikrokreaków, jeśli nie jest właściwie kontrolowana.
9. Zastosowania EDM
EDM jest powszechnie używany w aplikacjach produkcyjnych Precision Precision Mancess.
a. Aerospace
Ostrza turbiny, wtryskiwacze paliwa, części silnika i otwory chłodzące w turbinach gazowych.
b. Medyczny
Instrumenty chirurgiczne, implanty ortopedyczne i obróbka mikro - dla narzędzi dentystycznych.
c. Automobilowy
Komponenty silnika, systemy paliwowe, formy do części tworzyw sztucznych i gumowych.
d. Narzędzie i wykonywanie matrycy
Formy do formowania wtryskowego, umierania odlewu i matrycy.
e. Elektronika
Otwory micro -, drobne szczeliny i delikatne komponenty w złączach i półprzewodnikach.
10. Ostatnie postępy i przyszłe trendy
a. High - prędkość edm
Nowe zasilacze i zoptymalizowane technologie impulsów umożliwiają szybsze usuwanie materiału i lepszą jakość powierzchni.
b. Nano - edm i micro - edm
Używany do produkcji mikro - w elektronice, medycynie i MEMS (Micro - Electro - systemy mechaniczne).
c. Dodatkowa integracja -
EDM jest zintegrowany z systemami drukowania 3D i hybrydowymi.
d. AI i uczenie maszynowe
Inteligentne systemy EDM wykorzystują sztuczną inteligencję do optymalizacji procesu, prognozowania zużycia elektrod i realnego monitorowania czasu -.
e. Ulepszenia środowiska
Eco - przyjazne są przyjazne płyny dielektryczne i suchy EDM (przy użyciu gazu zamiast płynu) w celu zmniejszenia wpływu na środowisko.
11. Wniosek
Elektryczne obróbki rozładowania (EDM) to potężna i niezbędna technologia obróbki, która umożliwia precyzyjne kształtowanie materiałów przewodzących, zwłaszcza tych, które są trudne do wykonania za pomocą tradycyjnych metod. Jego zdolność do tworzenia złożonych geometrii, drobnych detali i wyjątkowych wykończeń powierzchni sprawiła, że jest kamieniem węgielnym nowoczesnej produkcji w branżach technologicznych o wysokim -.
Pomimo ograniczeń w zakresie zużycia prędkości i energii, ciągłe innowacje w automatyzacji, systemach kontroli i wpływu na środowisko pomagają zwiększyć jego możliwości i wydajność. Gdy branże przekraczają granice wydajności i miniaturyzacji, EDM będzie nadal odgrywać kluczową rolę w przekształcaniu wyzwań inżynieryjnych w rzeczywistości.
PowerWinx oferuje wysokie - precyzyjne usługi obróbki elektrycznej (EDM) dostosowane do złożonych i twardych - do - komponentów maszyny. Dzięki zaawansowanym technologii EDM i technikom ekspertów zapewniamy skomplikowane kształty i ciasne tolerancje dla branż takich jak loteria, motoryzacyjny i elektroniczny. Nasze możliwości EDM zapewniają wyjątkowe wykończenie, dokładność i wydajność powierzchni, dzięki czemu PowerWinx jest zaufanym partnerem dla precyzyjnych rozwiązań obróbki.