Obrábění EDM je výrobní proces snižující elektrické výboje a bezkontaktní způsob zpracování, který k odstranění materiálu z obrobku využívá spíše tepelnou energii než mechanickou sílu. EDM je vhodný pouze pro vodivé materiály, jako je titan, ocel, hliník, nikl a mosaz. Náklady na zpracování, doba zpracování a náklady na ladicí zařízení u EDM jsou relativně vysoké, ale EDM dokáže proces, který CNC frézky dělat nemohou. Účelem tohoto blogu je představit historii zpracování EDM, výhody a nevýhody, proces zpracování, typ a další informace, poskytnout konstruktivní rady pro výběr správné služby zpracování EDM.
EDM Machining může dosáhnout přesnosti tolerancí v rozsahu ± 0.005 mm, což je zvláště vhodné pro obrábění složitých nebo jemných vstřikovacích forem a kovových dílů s ostrými vnitřními úhly, křivkami, otvory, gravírováním a dalšími prvky. EDM je unikátní v tom, že nepoužívá ostré nástroje k odstraňování materiálu jako tradiční CNC obrábění. Místo toho EDM využívá elektřinu a teplo k odstraňování materiálu, proto se nazývá EDM. EDM pracuje bez fyzického kontaktu s obráběným obrobkem, k odstranění přebytečných částí materiálu využívá elektrický výboj o teplotě v blízkosti 8000 °C až 12000 °C. Vzhledem k tomu, že řezaný materiál je po zpracování stimulován vysokými teplotami do uhlíkových usazenin, ponořených do elektrické kapaliny, jsou tyto částice bezpečně smyty z elektrody a povrchu obrobku.
Historie EDM obrábění
V 18. století britský vědec joseph priestley objevil, že elektrický výboj může korodovat materiály na elektrodách, a pokračoval v používání elektřiny k experimentům, ale nevěděl, za jakým účelem experiment provést, a nakonec se vzdal. EDM byl vynalezen ve 20. století, kdy dva sovětští vědci, B. Lazarenko a N. Lazarenko, použili elektrické proudy ke zpracování vodivých materiálů. A EDM ve 20. století, rychlý rozvoj vědy a technologie v éře neustálých inovací, EDM proces stále zralejší a jemné zpracování, zároveň pro různé velmi tvrdé materiály zpracování EDM přesnost může být řízena přesněji, snadněji provozovat.
Co je proces EDM obrábění?
Prvním krokem je umístění vodivého kovového obrobku na pracovní upínací stůl EDM jiskrového stroje.
Ve druhém kroku se pak pomocí přípravku upne obrobek, dále se testuje vodorovný stav obrobku a zapalovací hlavy a nástroj se umístí na svislé saně pro přesné umístění. Nástroje vydávají jiskry, když se přiblíží k obrobku, aniž by se ho dotkly. Pokud je nástroj příliš daleko od obrobku, nebude produkovat jiskry. Pokud je příliš blízko, je možné, že se obrobek spojí dohromady. Když je úroveň obrobku posunuta, pak je celý obráběný obrobek zkreslený (také velikost je chybná). Obecně platí, že vybíjecí mezera by měla být řízena v rozsahu 1 ~ 100 μm, což souvisí s velikostí impulsu vybíjecího proudu.
Třetím krokem je zahájit ladění zařízení poté, co strojník zkalibruje polohu, zadá polohu, velikost, tvar a další informace, které chcete zpracovat v počítači. Po nastavení programu může EDM jiskra začít pracovat. Roztavený kov se ve vodě rychle ochlazuje a vytváří uhlíkové usazeniny, které deionizovaná voda smyje. Akumulace uhlíku do určité míry může spustit systém včasného varování a příliš velká akumulace uhlíku může nepříznivě ovlivnit výsledek.
Typy EDM obrábění
Existují tři druhy EDM: obrábění výbojem, drátové EDM a vrtné EDM.
Elektroerozivní obrábění je jednou ze čtyř oblíbených technologií zpracování a frézování, soustružení a broušení drží krok. Obecně je vhodný pro výrobu složitých forem s vlastnostmi jemné dutiny. U CNC frézování je princip obrábění zcela odlišný, EDM označuje určité médium, prostřednictvím pulzního výboje mezi nástrojovou elektrodou a elektrodou obrobku, způsob obrábění obrobku.
Během Sinker EDM nejsou nástroj a obrobek v kontaktu, ale spoléhají na pulzní jiskrový výboj nepřetržitě generovaný mezi nástrojem a obrobkem a využívají místní a okamžitou vysokou teplotu generovanou během vybíjení k postupné erozi kovového materiálu. Protože v procesu vybíjení jsou viditelné jiskry, nazývá se EDM. Nástrojová elektroda běžně používaná dobrá elektrická vodivost, vysoký bod tání, snadno zpracovatelné materiály odolné proti korozi, jako je měď, grafit, slitina mědi, wolframu a molybden. V procesu obrábění má nástrojová elektroda rovněž ztrátu menší než je množství koroze kovu obrobku, téměř žádnou. Jako výstupní médium plní pracovní kapalina také roli chlazení a odstraňování třísek v procesu zpracování. Běžně používané pracovní kapaliny jsou: petrolej, deionizovaná voda a emulze atd., protože se vyznačují nízkou viskozitou a stabilním výkonem.
Drátěné výbojové obrábění
EDM řezání drátem je bezkontaktní redukční výrobní proces, který využívá nabité tenké dráty a dielektrické kapaliny k řezání kovových dílů do požadovaného tvaru. Kovové obrobky jsou řezány mosaznými dráty o průměrech od 004 palce do 012 palce (10 mm až 30 mm) po přesně řízené dráze. Průměr drátu může být větší nebo menší. Když je drát pod napětím, rychle stoupne na požadované napětí a vybíjením koroduje obrobek. Vzniklé úlomky se ochladí deionizovanou vodou a odplaví. EDM proces drátového řezání není citlivý na tvrdost obrobku, kompatibilní s karbidem wolframu, vzácným karbidem.
Proces EDM řezání drátem se musí provádět v nádobě naplněné deionizovanou vodou. V závislosti na aplikaci materiály drátu zahrnují měď, mosaz, wolfram, molybden, povlak (galvanizovaný a difúzně žíhaný) a drát s ocelovým jádrem. Stojí za zmínku, že bez ohledu na typ drátu existuje pouze jedna životnost a po použití zůstane pouze hodnota odpadu. AN-Prototype investuje v roce 2021 do pěti špičkových strojů Mitsubishi a Sodick WEDM s výrobou složitých dílů až do rozměrů 1300 mm x 1000 mm x 670 mm. Jako specialista na řezání drátů máme zkušenosti s výrobou klínových drážek, ozubených kol, drážkování a dalších součástí. Typické tolerance dílů jsou do ±0.000001“.
Vrtání EDM obrábění
Vrtání EDM je první vyvinutá technologie EDM, která je vhodná pro obrábění dílů s otvory menšími než 5 mm. Zpracování EDM vrtáním také není omezeno tvrdostí kovových materiálů. Materiál nástrojové elektrody může být ocel, litina nebo měď. Sodick od An-prototype je vysokorychlostní vrtací stroj, který se široce používá k vrtání a řezání otvorů. Letecké motory v leteckém průmyslu a lopatky plynových turbín v odvětví výroby energie, stejně jako oběžná kola v lékařských a vědeckých zařízeních, potřebují vyvrtat chladicí otvory. Aby se na lopatkách turbíny a povrchu lopatky vytvořila vrstva chladicího vzduchu, aby se zabránilo jejímu přehřátí. Sodick je jedním z perfektních řešení, když potřebujete vrtat velmi dlouhé a rovné malé otvory na obrobcích se šikmými povrchy, které jsou těžko dostupné. Vrtání EDM umožňuje vrtání slepých a průchozích otvorů a může vrtat hladké otvory bez otřepů na součástech, kde CNC frézování a soustružení nemůže dosáhnout geometrických tvarů.
Aplikace EDM obrábění?
Aplikace EDM je velmi široká a své jedinečné výhody může ukázat v různých průmyslových odvětvích. Při výrobě domácích spotřebičů může elektroerozivní obrábění zpracovávat složité díly, aby vyhovovaly stále rafinovanějším potřebám domácích spotřebičů.
EDM hraje nezastupitelnou roli při výrobě klíčových komponent podvozků a konstrukcí motorů v automobilovém průmyslu, zajišťujících bezpečnost a spolehlivost vozidel. Navíc v oblasti letectví a kosmonautiky lze EDM zpracováním zpracovávat vodivé materiály s vysokou tvrdostí a vyrábět díly se složitými dutinami, splňující požadavky vysoké přesnosti a vysoké spolehlivosti v oblasti letectví a kosmonautiky. Současně hraje EDM také důležitou roli v odvětvích, jako je lodní doprava, lékařská kontrola, elektronika a mechatronika, a poskytuje silnou podporu pro inovace a rozvoj různých průmyslových odvětví.
Za zmínku stojí, že EDM zpracování zajišťuje nejen kvalitu obrobku, ale také povrch obrobku je po opracování hladký bez otřepů a není třeba provádět těžkopádné následné zpracování, což výrazně šetří mzdové náklady. Kromě toho je EDM také velmi vhodný pro potřeby velkoobjemové zakázkové výroby, jako je výroba forem a prototypování, a poskytuje efektivní a spolehlivé řešení pro hromadnou výrobu podniků.
Výhody EDM obrábění?
Přesnost: EDM má jedinečnou výhodu přesného řezání složitých tvarů a hloubek, zatímco tradiční techniky zpracování jsou omezené a nemohou dosáhnout této úrovně zpracování. Současně může EDM snadno dosáhnout extrémně těsných tolerancí v rozsahu ± 0.005 mm.
Bez poškození materiálů: Bezkontaktní povaha EDM umožňuje vytvářet malé díly s jemnými rysy nebo tenkými stěnami a nehrozí zde riziko deformace, poškození nebo zlomení obráběných dílů.
Bez povrchové úpravy: Elektroerozivní obrábění dosahuje vysoce kvalitní povrchové úpravy bez jakýchkoli stop po nástroji nebo otřepů a šetří práci ručním přepracováním problémů s povrchem později. Pokud je však rychlost EDM nastavena příliš rychle, způsob zpracování může vytvořit jemnou pískovanou texturu.
Nevýhody EDM obrábění?
Vysoká cena: Kvůli vysoké míře opotřebení nástroje musí být elektroda pravidelně kontrolována a vyměňována, takže náklady na příslušenství procesu EDM jsou vysoké. Současně, protože ladicí zařízení trvá dlouho a protože EDM je netradiční způsob zpracování, jsou časové náklady na ladění a časové náklady na zpracování také relativně vysoké. Zatímco elektroerozivní obrábění může být pro malosériovou výrobu nákladné, elektroerozivní obrábění je nákladově efektivnější, protože výroba se zvětšuje a zvýšené náklady se rozkládají na četné součásti.
Vysoká spotřeba energie: EDM je energeticky náročný výrobní proces. Protože se spoléhá na konstantní proud, spotřebovává vyšší výkon, což zvyšuje náklady a má větší dopad na ekologické prostředí. Proto se ve srovnání s EDM stávají první volbou alternativní metody zpracování, které spotřebují méně energie a mají menší dopad na životní prostředí.
Nekompatibilní s nevodivými materiály: Elektroerozivní elektroerozivní obráběcí stroje jsou kompatibilní se širokou škálou kovových materiálů, včetně nejtvrdších kovů, pokud jsou elektricky vodivé (titan, ocel, hliník, nikl a mosaz atd.). Ale omezuje se na vodivé materiály, což znamená, že nefunguje s žádnými plasty, keramikou nebo kompozity. Současně, protože se kov při zahřátí roztahuje, může to ovlivnit metalurgické vlastnosti obrobku (takže chlazení zpracovávaného předmětu je také zvláště důležité).
Proč investovat do čističky vzduchu?
EDM jiskrový stroj, po stovkách let vývoje, od neznámého zařízení až po důležitou roli ve výrobě vrtání, si dokážeme představit, jak náročný je proces vývoje EDM. EDM nám nyní přináší to, že složité věci lze dělat jednoduše a nemusí to být příliš složité. Při zpracování si můžeme vybrat podle poptávky, nejen pro snahu o rychlost a výrobu, EDM je pro snahu o vysokou kvalitu a výrobu, což je původní záměr zpracovatelského průmyslu, ale také poslání An-prototype .
FQA
Q1 EDM obrábění nebo CNC obrábění?
Bez ohledu na počet. Pokud však zahrnuje pravé úhly, malé otvory, přesné otvory a díly se složitými dutinami, lze zvolit EDM, i když náklady jsou vysoké, ale ve srovnání s CNC obráběním je pro CNC obtížné dosáhnout této technologie zpracování vrtání dílů v složité dutiny, když dáme časové náklady těm dílům, které je třeba zpracovat, pak můžeme zjistit, Používáme EDM obrábění je mnohem efektivnější než CNC obrábění. An-prototype je společnost s více než 15 lety profesionálních zkušeností s EDM obráběním a CNC obráběním a existuje mnoho úspěšných případů.
Q2 Jak ušetřit náklady?
Doporučuje se vyrábět díly v malých sériích. Mechanik potřebuje čas na odladění stroje před obráběním součásti, a jakmile je stroj připraven, může stejný proces řídit výrobu stovek, tisíců dílů nebo dokonce více. Pokud potřebujete pouze jeden nebo několik vlastních dílů, náklady budou vysoké. Protože mzdové náklady vyškolených a kvalifikovaných mechaniků jsou velmi drahé. Pokud počet dílu dosáhne tisíců, značně se tím sníží mzdové náklady sdílené jedním dílem nebo jsou dokonce zanedbatelné. Stručně řečeno, čím vyšší počet vyrobených dílů, tím nižší budou odpovídající náklady.
Q3 Uniknou výkresy?
Vaše kresby a informace jsou nejvyšším tajemstvím AN-Prototype. Pro každou objednávku před zahájením An-prototype doporučuje podepsat NDA.
Q4 Doba zpracování dílů přizpůsobení?
Podle požadavků na složitost a toleranci dílů může AN-Prototype zpracovat 100 ks nejdříve za tři dny a dokončit kontrolu kvality za jeden den.
Q5 Jak zajistit, aby byly obrobené díly dokonalé?
Inženýři prototypové kontroly kvality použijí souřadnicový měřicí přístroj CMM, sekundární prvek, výškové posuvné měřítko, šroubovací měrku, šroubovací kolík a další profesionální měřicí přístroje k opětovnému testování vašeho produktu, po dokončení testu bude produkt zabalen a odeslán spolu se zprávou o kontrole kvality v plné velikosti, abyste zajistili, že kvalita dodaného produktu je neporušená, nad rámec vašich očekávání.