Ако сте чули за EDM и питате се шта је то, дошли сте на право место. Овај процес, познат и као Обрада електроерозијомОмогућава израду сложених геометрија у веома тврдим материјалима без физичког додира алата са радним предметом. Другим речима, алат не сече: варница обавља посао.
Кроз овај водич ћете разумети Шта је ЕДМ, како функционише, које врсте постоје, које материјале може да обрађује?Научићете када је прикладно користити га, које трошкове подразумева и како се упоређује са традиционалном машинском обрадом. Такође ћете видети његове компоненте, корак-по-корак ток рада и одговоре на честа питања, све представљено на јасан и природан начин како бисте лако пронашли оно што вам је потребно.
Шта је ЕДМ (обрада електроерозијом)?
ЕДМ је техника уклањања материјала коришћењем топлотне енергије: контролисана електрична пражњења између електроде и радног предмета Користи се за топљење и испаравање малих делова метала. Ради искључиво са проводљивим или полупроводничким материјалима, тако да пластика, дрво, стакло или изолациона керамика нису погодни.
Његова највећа снага је у томе што је процес без механичког контактаПошто нема силе резања, деформација је минимизирана код осетљивих делова, танких зидова или веома уских детаља, и добијају се веома фине површинске обраде са захтевним толеранцијама.
Што се тиче његовог порекла, ерозивни ефекат електрицитета познат је још од 18. века, али су га совјетски научници открили тек 1940-их Б. и Н. Лазаренко Развили су коло поновљених пражњења у диелектричној средини које је омогућило контролисану машинску обраду. Крајем 60-их, машинска обрада жичаним електроерозионим стругом (EDM) је доживела ширење након појаве првих комерцијалних машина, и од тада се технологија наставила развијати. сазрети и укључити ЦНЦ контролу, вишеосовина и аутоматизација.
Како функционише: од електричног импулса до уклањања материјала
Код свих врста ЕДМ-а, принцип је исти: електрода (жица, шипка или обликована електрода) се приближава радном предмету, одржавајући микроскопско раздвајање. Генератор примењује импулсе који стварају варница између електроде и комада; локална температура може достићи реда величине од 14.500 до 21.500 °F, што је довољно да се материјал отопи и испари на одређеним тачкама.
Процес се одвија хиљадама пута у секунди. Диелектрична течност (специфично уље или дејонизована вода која делује као изолатор и расхладно средствоЕвакуише испуштене микрочестице, стабилизује пражњење и спречава нежељене варнице. У међувремену, серво систем контролише раздвајање како би варница остала на оптималној тачки, а генератор подешава параметре као што су напон, струја, фреквенција, па чак и облик импулса.
Одсуство контакта смањује заостале напоне и неравнине; чак и тако, на површини се формира танак „рециклирани“ слој, па је на критичним деловима препоручљиво подесите енергију последњих пролаза да би се побољшао металуршки интегритет и завршна обрада.
Кључне компоненте EDM машине
Поред рама и осовина, машина за електроерозиону обраду (EDM) интегрише неколико система који омогућавају прецизност и поновљивост процеса; сваки од њих има специфичну функцију. критично за коначни квалитет.
Напајање и генератор импулса
Он напаја систем и производи варницу. Регулише. напон, струја, фреквенција и трајање импулса у зависности од операције: груба обрада, полузавршна обрада или завршна обрада. Фино подешавање је од виталног значаја за уравнотежење почетне брзине, хабања електроде и завршне обраде површине.
Електроде
Код електричне ерозије са удубљењем, електрода репродукује шупљину која се обрађује у негативу; код електричне ерозије са жицом, електрода је веома фина жица, а код бушења је... проводљива цев кроз које такође тече диелектрик. Типични материјали: графит, бакар, бакар-волфрам, волфрам, месинг и сродне легуре, свака са својим својствима. равнотежа између проводљивости, отпорности на хабање и обрадивости.
Диелектрични систем
То је радни „медијум“. Може бити уље (чешће код лончића) или дејонизована вода (типично за жичану ерозију). Хлади, уклања честице, стабилизује канал за пражњење и смањује кратке спојеве. Укључује резервоар, пумпу, филтере и, у многим машинама, системи за хлађење да контролише температуру течности.
Серво управљање и нумеричко управљање
Серво управљач подешава размак (размак) између електроде и радног предмета у реалном времену како би се осигурала ефикасна и стабилна варница, док ЦНЦ оркестрира путање, нагиби, времена преузимања и синхронизацијаОва комбинација гарантује прецизност и поновљивост чак и код веома финих детаља.
Водичи, главе и додатна опрема
Жична ерозивна машина користи горње и доње водилице које држе и позиционирају жицу; њихово поравнање и променљива висина омогућавају рад са комадима различитих величина. висину и направите резове под углом у односу на Z-осу. Машина такође интегрише радни резервоар, пумпу, причвршћиваче, мераче (волтметар/амперметар) и, често, наменски систем за испуштање/филтрацију честица.
Врсте ЕДМ-а и за шта се свака од њих користи
У зависности од геометрије, величине елемента и жељене завршне обраде, један или други тип ће бити погоднији. Сви деле исти принцип ерозије искром, али алат за електроду и... стратегија сечења.
Електроерозивна обрада пенетрацијом (удубљење, урањање или шупљина)
Користи се електрода жељеног облика (направљена од графита или бакра, на пример), која се убацује у радни предмет да би се „копирала“ та геометрија. То је идеална метода за сложене шупљине, дубоке вене, веома уски унутрашњи углови и детаље које је немогуће или веома скупо постићи конвенционалним методама. Штавише, смањује накнадну обраду потребну за побољшање завршне обраде или очвршћавање површина.
Обично ради уроњен у диелектрично уље и пружа одличну контролу у 3Д областима, што га чини основним делом у калупи, калупи и алати високе сложености. Његов капацитет готово да не зависи од тврдоће материјала.
Жична ЕДМ (жичана електроерозионска обрада)
Користи веома фину проводљиву жицу, обично пречника од 0,05 до 0,35 мм, која „сече“ материјал помоћу варница док диелектрик (дејонизована вода) хлади и евакуише честицеИдеалан је за веома прецизне 2Д контуре, такође са нагибима у односу на Z и, у напредним центрима, са 5 оса.
Потребна је почетна навојна рупа и може генерисати само кроз шупљине, није слеп. Омогућава веома мале унутрашње радијусе (ограничене пречником жице), одличну прецизност код бушилица, матрица и аутомобилских, ваздухопловних компоненти, медицински и стоматолошки.
ЕДМ (бушење ЕДМ)
Специјализован за микро-рупе и дубоке, праве рупе без неравнина. Користи цевасте електроде које олакшавају проток диелектрика кроз алат ради евакуације материјала. Може постићи пречнике око 0,0015” (≈0,038 мм) или више, чак и са веома високим односима ширине и висине.
Кључне предности: буши без одступања на закривљеним или косим површинама, не зависи од тврдоће материјала и оставља тако фину завршну обраду да, у многим случајевима, служи као површина за котрљање без накнадне обраде. Уобичајено се користи за покретање жице код жичног ерозионог обрада, уклањање поломљених навоја и стварање канала за хлађење у лопатицама турбина.
Варијанте и проширења: вишеосно, микро-ЕДМ и ЕДМ глодање
Када је прикладно одабрати EDM?
Постоје ситуације у којима је ЕДМ очигледно најбоља опција: када је геометрије немогуће обрадити глодањем или стругањем без изобличења, када је материјал изузетно тврд или када је циљ постизање одређеног изгледа. врхунска завршна обрада без неравнина.
- Бушење микро-рупа и веома дубоких рупа са строгим толеранцијама.
- Сечење екструзија, ротационих облика и сложених 2Д контура помоћу велика прецизност.
- Генерисање сложених 3Д шупљина у калупима и матрицама, са дубоке вене и уске унутрашње углове.
- Гравирање на тврдим материјалима (нпр. волфрам или карбид).
- Уклањање поломљених навојних реза или бургија без оштећења радног предмета, чак и у термички обрађеном материјалу.
Практичне предности и ограничења
ЕДМ се истиче својом димензионом тачношћу, одсуством механичког напрезања и... висококвалитетна површинска завршна обрадаАли то није чаробни метак, и важно је знати и његове недостатке.
- Предности: бесконтактни процес који минимизира деформацију; веома захтевне толеранције (реда величине ±0,0002″); могућност обраде веома тврдих материјалаДубоки и стабилни резови; мање неравнина; ниска стопа хабања алата у поређењу са конвенционалним сечењем; могућност аутоматизације „гашења светла“.
- Против: спорије време покретања система него код традиционалне обраде; није погодна за непроводљиве материјале; велика потрошња електричне енергије; високи трошкови машине и рада (електроде, жица, диелектрик); жарени слој може захтевати завршне пролазе; код жичане ерозије, слепе шупљине се не могу направити, а минимални унутрашњи радијус је ограничен са пречник навојаСавршено оштри углови се не репродукују.
Компатибилни материјали
Готово сви проводљиви метали и легуре могу се обрађивати машински. Међу најчешћим су: челик (укључујући каљени и нерђајући челик)бакар, алуминијум, месинг, графит, титанијум, волфрам карбид, ковар, злато и сребро.
Код суперлегура на бази никла (инконел, хастелој) електрична ерозија ради поуздано; са никлом високе чистоће који се широко користи у аеронаутици, избор и параметри електроде Кључно је за одржавање стабилних стопа покретања и квалитетних завршних радова.
Типичне индустрије и делови
Електроерозионска обрада (ЕДМ) постала је незаобилазан алат у секторима где су прецизност и тврди материјали неопходни, са посебним значајем у ваздухопловство, аутомобилска индустрија, медицина и енергије.
- Ваздухопловство: лопатице турбине, инјектори, компоненте за хлађење, структурни носачи и кућишта авионике са критичним толеранцијама.
- Аутомобилска и израда алата: бушилице, калупи за сечење, екструзију и дубоко цртање, сложени калупи и мерила.
- Медицински и стоматолошки: имплантати и хируршки уређаји са ситним детаљима и завршна обрада без неравнина.
- Електроника/полупроводници: конектори, кућишта и прецизни делови са фине контуре.
- Енергетика и друге области: обрада компоненти за нуклеарну/ветроенергију, истраживање и развој и примене војска и инфраструктура.
Трошкови: инвестиција, рад и продуктивност
Пре него што пожурите да купите ЕДМ машину, размотрите равнотежу између инвестиције, трошкова обраде и радног оптерећења, јер је избор... има директан утицај на профитабилност.
Улагање у машине
Почетна инвестиција је висока, посебно за најновије моделе. За веома кратке серије, фиксни трошкови по комаду могу вртоглаво порасти, па је препоручљиво да... анализирајте оптерећење и повраћај очекиван.
Оперативни и материјални трошкови
Укључени су електроде, жица, диелектрична течност, филтрација и електрична енергија. Међутим, отпад материјала је обично мањи него код процеса обраде, тако да трошкови сировина могу бити нижи. више садржаја у многим апликацијама.
Одржавање и особље
Као и свака прецизна машина, захтева превентивно одржавање (филтрација, водилице, калибрације). Штавише, њен рад захтева искусно особљеТо повећава трошкове рада, али утиче на квалитет и благовременост.
Продуктивност и време испоруке
За сложене делове који захтевају вишеструка подешавања у конвенционалној машини, EDM може да заврши процес у једном подешавању, смањујући грешке и време израде. Међутим, сам процес је више... спорији од ЦНЦ-а код грубе обраде великих количина, тако да је планирање важно.
Избор алата и добављача
У производњи електрода за дување, трошкови производње електрода могу бити значајни ако је величина серије мала. Ако радите са спољним сарадницима, потражите добављаче са велики парк виска, канапа и бушилицаДобра комуникација, поуздани рокови и капацитет за величину и сложеност вашег дела.
ЕДМ наспрам традиционалне машинске обраде
Ова два процеса се не такмиче увек; често се међусобно допуњују. На пример, код калупа је уобичајено да се претходно обликује CNC глодањем, а ивице усавршавају са... електрична ерозиона обрада жице.
- EDM: бесконтактно, мање изобличења, изузетно висока прецизност и врхунска завршна обрадаРади са веома тврдим материјалима; спорији је и има већу цену по сату.
- Традиционално: брже за велике стартове, свестранији у материјалима (укључује и оне који нису возачи), нижи трошкови по сату; може изазвати стрес и неугодности, и има потешкоћа у достизању одређених унутрашњи углови.
Интеграција са CNC и стандардним софтвером
CNC је интерфејс који повезује дизајн и машину: он преводи путање у кретања оса и управља преузимањемКод жичане ерозије, употреба U/V оса је уобичајена за конусну резање, а код вишеосне ерозије, ротација се додаје за сложеније геометрије.
- CAD/CAM: Генерише EDM-специфичне геометрије и путање алата (укључујући компензацију жице и прошле стратегије).
- Симулација: визуелизација и оптимизација пре сечења ради откривања колизија и инефициенциас.
- Праћење процеса: подешава параметре струје, напона и импулса у реалном времену.
- Генерисање путање: контролише улазе/излазе, минималне радијусе и квалитет завршити.
Корак-по-корак ток рада
Иако свака породица (навој, висак, бушење) има нијансе, основни ток је прилично сличан и помаже у разумевању шта се дешава унутар радне каде у сваком циклусу. истовар и евакуација.
- Припрема: радни предмет, електрода/жица, диелектрична течност, заштитна опрема и ЦНЦ програм спремни.
- Фиксирање и поравнање: комад је држан, референциран и осигуран почетни јаз Јел тако.
- Диелектрично управљање: флуид се пуни/доводи (урањањем или млазом), уз активну филтрацију.
- Покретање програма: CNC координира осе и преузима; серво подешава раздвајање у реалном времену.
- Уклањање материјала: свака варница топи/испарава честице које диелектрик извући; понавља се док се не заврше груба и завршна обрада.
Случајеви у којима EDM побеђује са великом убедљивошћу
Постоје послови за које је електроерозионска обрада (ЕДМ) једноставно најбоља опција: веома дубоки и стабилни резови, уске унутрашње угловесложене геометрије, комбинација са претходним третманима за спречавање деформације и производња робусних калупа који издржавају више циклуса са мањим бројем замена.
Електроерозионска обрада (ЕДМ) у суштини користи струју у вашу корист: када конвенционална обрада не успе због тврдоће, геометрије или ризика од деформације, овај процес вам не само омогућава да произведете део, већ и да то урадите са... Изузетна прецизност и завршна обрадаинтеграција са CAD/CAM-ом, аутоматизацијом и контролом процеса ради побољшања времена испоруке, квалитета и поновљивости.
