Przewodnik wyboru
A Ciężki EDM maszyna kształtuje przedmiot poprzez zanurzenie uformowanej elektrody w materiale, podczas gdy szybka seria iskier elektrycznych powoduje erozję powierzchni, dopasowując się do geometrii elektrody. Proces ten, ogólnie nazywany wtapianiem EDM, usuwa materiał poprzez kontrolowaną erozję iskrową, a nie siłę skrawania, dlatego twardość ma niewielki wpływ na działanie maszyny EDM do wtapiania. Elektroda i przedmiot obrabiany są zanurzone w płynie dielektrycznym, a każda iskra usuwa niewielką ilość materiału, aż wykończona wnęka będzie odzwierciedlać kształt elektrody.
Wytłaczarka, czasami nazywana maszyną tłokową EDM, jest standardowym narzędziem do wytwarzania wnęk form, wykrojów matryc i innych złożonych geometrii wewnętrznych, które są trudne lub niemożliwe do osiągnięcia za pomocą obrotowego narzędzia tnącego. Nowoczesna wycinarka EDM CNC dodaje programowalne sterowanie osiami i cykle orbitowania jako dodatek do tego podstawowego procesu, dlatego większość obecnych maszyn EDM nabywanych jest w oparciu o CNC, a nie jednostki obsługiwane ręcznie.
Usuwanie materiału odbywa się poprzez tysiące pojedynczych wyładowań elektrycznych co sekundę, z których każde powoduje odparowanie mikroskopijnej ilości materiału zarówno z elektrody, jak i przedmiotu obrabianego. Ponieważ elektroda również zużywa się podczas tego cyklu, materiał elektrody i ustawienia wyładowania dobierane są wspólnie, aby zrównoważyć prędkość usuwania z tym, jak bardzo kształt elektrody musi zostać zachowany do przejścia wykańczającego.
Płyn dielektryczny, zazwyczaj specjalistyczny olej, wypełnia szczelinę pomiędzy elektrodą a przedmiotem obrabianym, izolując szczelinę do momentu wytworzenia napięcia wystarczającego do wyzwolenia iskry, a następnie wypłukując zerodowane zanieczyszczenia. Stała cyrkulacja płynu i filtracja zapobiegają przedostawaniu się zanieczyszczeń do późniejszych zrzutów, co jest jednym z powodów, dla których konstrukcja zbiornika i wydajność filtracji są tak samo ważne, jak sam generator.
Ponieważ EDM usuwa materiał elektrycznie, a nie mechanicznie, każdy materiał przewodzący prąd elektryczny może być ogólnie obrabiany niezależnie od twardości i wytrzymałości. Poniższa tabela przedstawia materiały często łączone z maszyną EDM.
| Materiał | Typowy zakres twardości | Skrawalność za pomocą drążka EDM | Powszechne zastosowanie |
|---|---|---|---|
| Hartowana stal narzędziowa | Do 60 do 65 HRC | Nie ma wpływu na twardość, ponieważ usuwanie odbywa się termicznie i elektrycznie | Wnęki form wtryskowych |
| Stop tytanu | Umiarkowana twardość, wysoka wytrzymałość | Możliwość obróbki mechanicznej pomimo wytrzymałości stanowiącej wyzwanie dla narzędzi skrawających | Komponenty lotnicze i medyczne |
| Węglik wolframu | Bardzo wysoka twardość | Możliwość obróbki poprzez erozję iskrową, gdzie samo szlifowanie jest powolne | Płytki narzędzi skrawających i części eksploatacyjne |
| Ceramika przewodząca | Wysoka twardość, kruchość | Możliwość obróbki mechanicznej, jeśli przewodzi prąd elektryczny | Specjalistyczne komponenty odporne na zużycie |
| Stal nierdzewna | Twardość od średniej do wysokiej | Dobra ogólna skrawalność | Narzędzia do zastosowań medycznych i spożywczych |
Wybór materiału elektrody wpływa na szybkość zużycia, możliwe wykończenie i jakość przenoszenia drobnych szczegółów do wnęki. Poniższy wykres przedstawia ogólny schemat użycia typowych materiałów elektrodowych na maszynie wgłębnej EDM.
Ciężki EDM to jeden z kilku sposobów wytwarzania precyzyjnego wgłębienia lub elementu, a porównanie go z elektroerozją drutową i frezowaniem CNC pomaga określić, gdzie najlepiej pasuje maszyna do drążenia wgłębnego. Poniższy wykres radarowy przedstawia pięć praktycznych atrybutów wszystkich trzech metod.
Zwiększanie prądu wyładowania na maszynie EDM przyspiesza usuwanie materiału, ale także zmienia wykończenie powierzchni i zużycie elektrody, dlatego też przejścia zgrubne i wykańczające zwykle przebiegają przy różnych ustawieniach. Poniższy wykres liniowy ilustruje ogólną zależność pomiędzy prądem rozładowania a względną szybkością usuwania.
Wykończenie powierzchni na maszynie wgłębnej EDM poprawia się w miarę przechodzenia procesu od obróbki zgrubnej do coraz drobniejszych przejść wykańczających. Poniższy wykres przedstawia ogólną wartość Ra, mierzoną w mikrometrach, związaną z każdym etapem.
Dopasowanie rozmiaru zbiornika roboczego i pojemności elektrody do największego bloku formy lub gniazda w produkcji pozwala uniknąć stwierdzenia w połowie projektu, że maszyna jest za mała. Poniższa tabela grupuje popularne klasy maszyn CNC do drążenia EDM według ogólnego zakresu specyfikacji.
| Klasa maszyny | Rozmiar zbiornika roboczego | Maksymalna masa elektrody | Dokładność pozycjonowania |
|---|---|---|---|
| Mały | 400 x 300 x 250 mm | Do 50kg | Plus lub minus 0,005 mm |
| Średni | 650 x 450 x 350 mm | Do 150 kg | Plus lub minus 0,005 mm |
| Duży | 1000 x 700 x 500 mm | Do 500 kg | Plus lub minus 0,008 mm |
| Bardzo duży | 1500 x 1000 x 700 mm | Do 1000kg | Plus lub minus 0,01 mm |
Gotowe wgłębienie wykonane na wycinarce CNC zasadniczo przechodzi przez tę samą szeroką sekwencję, niezależnie od złożoności części. Poniższe etapy przedstawiają ten ogólny przepływ.
Precyzja i niezależność od twardości pracy maszyny wgłębnej EDM sprawiają, że jest to standardowy wybór w kilku ustawieniach produkcyjnych.
Narzędzia do form wtryskowych i odlewów ciśnieniowych, w przypadku których nie można uzyskać geometrii wewnętrznej wnęki za pomocą obracającego się narzędzia tnącego.
Otwory chłodzące i złożone elementy w częściach z tytanu i superstopów, gdzie konwencjonalne skrawanie jest trudne.
Wnęki o drobnych szczegółach, które wymagają gładkiego wykończenia i ścisłej spójności wymiarowej w długich seriach produkcyjnych.
Elementy stempli i matryc obrabiane po hartowaniu, ponieważ stan utwardzenia materiału nie ma wpływu na erozję iskrową.
Współpraca z dedykowanym dostawcą maszyn CNC do wgłębników EDM zamiast z ogólnym sprzedawcą obrabiarek zwykle ma sens, gdy warsztat potrzebuje określonego oprogramowania sterującego, rozmiaru zbiornika lub funkcji automatyzacji. Kilka praktycznych punktów kontrolnych pomaga zawęzić wyszukiwanie wśród opcji maszyny EDM do wgłębnika OEM.
Wielu nabywców zwraca się ku chińskiemu producentowi maszyn wgłębnych EDM, gdy wzrosną potrzeby w zakresie wolumenu lub dostosowywania, głównie ze względu na koncentrację rozwoju oprogramowania sterującego, projektowania generatorów i możliwości budowy układów mechanicznych w jednym regionie dostaw. W tym przypadku najłatwiej jest pozyskać automatyczną maszynę wgłębną EDM, zbudowaną z automatyczną wymianą elektrod i funkcjami cyklu bezobsługowego, obok standardowych konstrukcji zbiorników ręcznych.
Nantong New Era Technology Co., LTD od ponad 20 lat koncentruje się na opracowywaniu, projektowaniu i produkcji maszyn sterowanych numerycznie i obrabiarek CNC, przy wsparciu zespołu zajmującego się rozwojem technologii, produkcją i sprzedażą.
Działając jako producent maszyn OEM EDM i producent maszyn do drążenia matrycowego ODM EDM, zespół współpracuje z klientami w celu dopasowania konfiguracji maszyny, takiej jak rozmiar zbiornika, ustawienia generatora i oprogramowanie sterujące, do produkowanych części, opierając się na ciągłym rozwoju w tej dziedzinie w celu udoskonalenia konstrukcji maszyny z biegiem czasu.
Maszyna do drążenia EDM, zwana także maszyną do drążenia matrycowego lub maszyną EDM tłocznika, kształtuje przedmiot obrabiany poprzez zanurzenie uformowanej elektrody w materiale, podczas gdy powtarzające się iskry elektryczne powodują erozję powierzchni, dopasowując się do kształtu elektrody.
Ukształtowana elektroda i przedmiot obrabiany są zanurzane w płynie dielektrycznym, a seria szybkich wyładowań elektrycznych pomiędzy dwoma powoduje erozję materiału z przedmiotu obrabianego we wzorze elektrody.
EDM wgłębny to ogólna nazwa procesu wykorzystującego maszynę EDM wgłębną do formowania wnęk, takich jak odciski form i matryc, poprzez kontrolowaną erozję iskrową, a nie narzędzia skrawające.
EDM ramowy to kolejna popularna nazwa drążka EDM, odnosząca się do siłownika, który wbija elektrodę w dół do przedmiotu obrabianego podczas cyklu obróbki.
EDM działa na dowolnym materiale przewodzącym prąd elektryczny, który obejmuje większość stali narzędziowych, stali nierdzewnej, stopów tytanu, węglika wolframu i różnych materiałów ceramicznych przewodzących.
Tak, ponieważ usuwanie materiału odbywa się poprzez wyładowanie elektryczne, a nie siłę cięcia, twardość ma niewielki wpływ na przebieg procesu.
Tak, stopy tytanu są powszechnie poddawane obróbce elektroerozyjnej, szczególnie w przypadku komponentów lotniczych i medycznych, gdzie ich wytrzymałość utrudnia konwencjonalne cięcie.
Tak, węglik wolframu jest powszechnym zastosowaniem EDM, szczególnie w przypadku płytek do narzędzi skrawających i części zużywalnych, gdzie samo szlifowanie byłoby powolne i trudne.
Dokładność pozycjonowania na dobrze utrzymanej maszynie drążącej EDM zwykle mieści się w zakresie około plus minus 0,005 mm, chociaż dokładna wartość zależy od klasy maszyny i ustawień procesu.
Wykończenie powierzchni zależy od etapu obróbki, przy czym przejścia zgrubne pozostawiają grubszą teksturę, a przejścia wykańczające pozwalają uzyskać drobną, niemal lustrzaną powierzchnię.