EDM-Bearbeitung
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Martin.Mu

Experte für Rapid Prototyping und Rapid Manufacturing

Spezialisiert auf CNC-Bearbeitung, 3D-Druck, Urethanguss, Rapid Tooling, Spritzguss, Metallguss, Blech und Extrusion.

Der ultimative Leitfaden zur Erodierbearbeitung

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EDM-Bearbeitung ist ein Herstellungsprozess zur Reduzierung elektrischer Entladungen und eine berührungslose Bearbeitungsmethode, bei der thermische Energie statt mechanischer Kraft zum Abtragen von Material vom Werkstück verwendet wird. EDM ist nur für leitfähige Materialien wie Titan, Stahl, Aluminium, Nickel und Messing geeignet. Die Bearbeitungskosten, die Bearbeitungszeit und die Kosten für die Debugging-Ausrüstung von EDM sind relativ hoch, aber EDM kann den Prozess ausführen, den CNC-Fräsmaschinen nicht ausführen können. Der Zweck dieses Blogs besteht darin, die Geschichte der EDM-Bearbeitung, ihre Vor- und Nachteile, den Bearbeitungsprozess, die Art und andere Informationen vorzustellen und Ihnen konstruktive Ratschläge bei der Auswahl des richtigen EDM-Bearbeitungsdienstes zu geben.

Mit der EDM-Bearbeitung können Präzisionstoleranzen im Bereich von ± 0.005 mm erreicht werden, was sich besonders für die Bearbeitung komplexer oder feiner Spritzgussformen und Metallteile mit scharfen Innenwinkeln, Kurven, Löchern, Gravuren und anderen Merkmalen eignet. Das Besondere an EDM ist, dass es keine scharfen Werkzeuge zum Materialabtrag verwendet, wie es bei der herkömmlichen CNC-Bearbeitung der Fall ist. Stattdessen nutzt EDM Strom und Wärme, um Material zu entfernen, weshalb es EDM genannt wird. Das Erodiergerät wird ohne physischen Kontakt mit dem zu bearbeitenden Werkstück betrieben und nutzt eine elektrische Entladung bei etwa 8000 °C bis 12000 °C, um überschüssige Teile des Materials zu entfernen. Da das zu schneidende Material nach der Bearbeitung durch hohe Temperaturen zu Kohlenstoffablagerungen angeregt wird, die in die elektrische Flüssigkeit eingetaucht sind, werden diese Partikel sicher von der Elektrode und der Oberfläche des Werkstücks abgewaschen.

Senkerodieren-Bearbeitung

Geschichte der Erodierbearbeitung

Im 18. Jahrhundert der britische Wissenschaftler Joseph Priestley entdeckte, dass elektrische Entladung Materialien auf Elektroden korrodieren kann, und nutzte weiterhin Elektrizität, um Experimente durchzuführen, wusste aber nicht, welchen Zweck das Experiment hatte, und gab die Angelegenheit schließlich auf. EDM wurde im 20. Jahrhundert erfunden, als zwei sowjetische Wissenschaftler, B. Lazarenko und N. Lazarenko, elektrische Ströme zur Bearbeitung leitfähiger Materialien verwendeten. Und EDM im 20. Jahrhundert, die rasante Entwicklung von Wissenschaft und Technologie im Zeitalter kontinuierlicher Innovation, EDM-Prozesse werden immer ausgereifter und feiner verarbeitet, gleichzeitig kann die EDM-Präzision für die Bearbeitung einer Vielzahl sehr harter Materialien genauer und einfacher gesteuert werden zu bedienen.

Was ist der EDM-Bearbeitungsprozess?

Der erste Schritt besteht darin, das leitfähige Metallwerkstück auf dem Arbeitstisch der Funkenerodiermaschine zu platzieren.

Im zweiten Schritt wird dann das Werkstück mit der Vorrichtung festgeklemmt, anschließend wird der horizontale Zustand des Werkstücks und des Funkenkopfes getestet und das Werkzeug zur genauen Positionierung auf dem vertikalen Linienschlitten platziert. Werkzeuge geben Funken ab, wenn sie sich dem Werkstück nähern, ohne es zu berühren. Wenn das Werkzeug zu weit vom Werkstück entfernt ist, erzeugt es keine Funken. Bei zu geringem Abstand besteht die Möglichkeit, dass das Werkstück miteinander verschmilzt. Wenn die Werkstückebene verschoben wird, wird das gesamte bearbeitete Werkstück verzerrt (auch die Größe stimmt nicht). Im Allgemeinen sollte die Entladungsstrecke im Bereich von 1 bis 100 μm gesteuert werden, was mit der Impulsgröße des Entladungsstroms zusammenhängt.

Der dritte Schritt besteht darin, mit dem Debuggen der Ausrüstung zu beginnen, nachdem der Maschinist die Position kalibriert und die Position, Größe, Form und andere Informationen eingegeben hat, die Sie am Computer verarbeiten möchten. Wenn das Programm eingerichtet ist, kann die EDM-Funkenmaschine mit der Arbeit beginnen. Das geschmolzene Metall kühlt im Wasser schnell ab und bildet Kohlenstoffablagerungen, die das entionisierte Wasser wegwäscht. Eine Kohlenstoffanreicherung bis zu einem gewissen Grad kann ein Frühwarnsystem auslösen, und eine zu hohe Kohlenstoffanreicherung kann sich negativ auf das Ergebnis auswirken.

Arten der Erodierbearbeitung

Es gibt drei Arten von EDM: Funkenerodieren, Drahterodieren und Bohrlocherodieren.

Die Elektroerosion ist eine der vier beliebtesten Bearbeitungstechnologien, Fräsen, Drehen und Schleifen halten mit. Im Allgemeinen eignet es sich für die Herstellung komplexer Formen mit feinen Hohlraumeigenschaften. Beim CNC-Fräsen ist das Bearbeitungsprinzip völlig anders. EDM bezieht sich auf ein bestimmtes Medium, das durch die Impulsentladung zwischen der Werkzeugelektrode und der Werkstückelektrode die Werkstückbearbeitungsmethode durchführt.

Beim Senkerodieren kommen das Werkzeug und das Werkstück nicht in Kontakt, sondern verlassen sich auf die kontinuierlich zwischen Werkzeug und Werkstück erzeugte gepulste Funkenentladung und nutzen die örtliche und augenblickliche hohe Temperatur, die während der Entladung entsteht, um das Metallmaterial allmählich zu erodieren. Da beim Entladungsprozess sichtbare Funken entstehen, spricht man von EDM. Als Werkzeugelektrode werden üblicherweise gute elektrische Leitfähigkeit, hoher Schmelzpunkt und leicht zu verarbeitende elektrische korrosionsbeständige Materialien wie Kupfer, Graphit, Kupfer-Wolfram-Legierung und Molybdän verwendet. Bei der Bearbeitung erleidet die Werkzeugelektrode ebenfalls einen Verlust, der geringer ist als die Korrosionsmenge des Werkstückmetalls, also nahezu kein Verlust. Als Austragsmedium übernimmt die Arbeitsflüssigkeit im Bearbeitungsprozess auch die Rolle der Kühlung und Spanabfuhr. Häufig verwendete Arbeitsflüssigkeiten sind Kerosin, entionisiertes Wasser und Emulsion usw., da sie sich durch niedrige Viskosität und stabile Leistung auszeichnen.

Drahterosionsbearbeitung

Drahterodieren ist ein berührungsloses Reduktionsverfahren, bei dem geladene dünne Drähte und dielektrische Flüssigkeiten verwendet werden, um Metallteile in die gewünschte Form zu schneiden. Metallische Werkstücke werden durch Messingdrähte mit Durchmessern im Bereich von 004 Zoll bis 012 Zoll (10 mm bis 30 mm) geschnitten, wobei einem präzise kontrollierten Pfad gefolgt wird. Der Durchmesser des Drahtes kann größer oder kleiner sein. Unter Spannung steigt der Draht schnell auf die erforderliche Spannung und korrodiert das Werkstück durch Entladung. Die entstehenden Rückstände werden mit entionisiertem Wasser gekühlt und weggespült. Der Drahterodierprozess ist unempfindlich gegenüber der Härte des Werkstücks und kompatibel mit Wolframkarbid und seltenem Karbid.

Drahterosionsbearbeitung

Der Drahterodierprozess muss in einem mit entionisiertem Wasser gefüllten Behälter durchgeführt werden. Zu den Materialien des Drahtes gehören je nach Anwendung Kupfer, Messing, Wolfram, Molybdän, Beschichtung (verzinkt und diffusionsgeglüht) und Stahlkerndraht. Es ist zu beachten, dass es unabhängig von der Art des Drahtes nur eine Lebensdauer gibt und nach der Verwendung nur der Abfallwert übrig bleibt. AN-Prototype investiert im Jahr 2021 in fünf hochwertige WEDM-Maschinen von Mitsubishi und Sodick mit der Herstellung komplexer Teile bis zu 1300 mm x 1000 mm x 670 mm. Als Spezialist für Drahterodierdienstleistungen verfügen wir über Erfahrung in der Herstellung von Keilnuten, Zahnrädern, Keilnuten und anderen Funktionsteilen. Typische Toleranzen für Teile betragen bis zu ±0.000001 Zoll.

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Bohren, Erodieren

Bohren EDM ist die erste entwickelte EDM-Technologie, die für die Bearbeitung von Teilen mit Löchern kleiner als 5 mm geeignet ist. Auch die Bohr- und Funkenerosionsbearbeitung wird nicht durch die Härte der Metallmaterialien eingeschränkt. Das Material der Werkzeugelektrode kann Stahl, Gusseisen oder Kupfer sein. Sodick von An-prototype ist eine Hochgeschwindigkeitsbohrmaschine, die häufig zum Bohren und Schneiden von Löchern eingesetzt wird. Flugzeugtriebwerke in der Luft- und Raumfahrtindustrie und Gasturbinenschaufeln in der Energieerzeugung sowie Laufräder in medizinischen und wissenschaftlichen Geräten müssen Kühllöcher bohren. Um eine Kühlluftschicht auf der Turbinenschaufel und der Schaufeloberfläche zu bilden, um eine Überhitzung zu verhindern. Der Sodick ist eine der perfekten Lösungen, wenn Sie sehr lange und gerade kleine Löcher in schwer zugängliche Werkstücke mit schrägen Flächen bohren müssen. Bohren EDM ermöglicht das Bohren von Sacklöchern und Durchgangslöchern und ermöglicht das Bohren glatter Löcher ohne Grate an Teilen, an denen durch CNC-Fräsen und Drehen keine geometrischen Formen erzielt werden können.

Bohren, Erodieren

Anwendung der Erodierbearbeitung?

Die Einsatzmöglichkeiten von EDM sind sehr breit gefächert und es kann seine einzigartigen Vorteile in verschiedenen Branchen unter Beweis stellen. Bei der Herstellung von Haushaltsgeräten kann EDM komplexe Teile bearbeiten, um den immer anspruchsvolleren Anforderungen von Haushaltsgeräten gerecht zu werden.

EDM spielt eine unersetzliche Rolle bei der Herstellung von Schlüsselkomponenten von Fahrwerks- und Motorstrukturen in der Automobilindustrie und gewährleistet die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Fahrzeugen. Darüber hinaus kann die EDM-Bearbeitung im Bereich der Luft- und Raumfahrt hochharte leitfähige Materialien verarbeiten und Teile mit komplexen Hohlräumen herstellen, wodurch die Anforderungen an hohe Präzision und hohe Zuverlässigkeit im Luft- und Raumfahrtbereich erfüllt werden. Gleichzeitig spielt EDM auch in Branchen wie der Schifffahrt, der medizinischen Inspektion, der Elektronik und der Mechatronik eine wichtige Rolle und bietet eine starke Unterstützung für die Innovation und Entwicklung verschiedener Branchen.

Erwähnenswert ist, dass die EDM-Bearbeitung nicht nur die Qualität des Werkstücks gewährleistet, sondern auch die Oberfläche des Werkstücks nach der Bearbeitung glatt und gratfrei ist und keine umständliche Nachbearbeitung erforderlich ist, was erheblich Arbeitskosten spart. Darüber hinaus eignet sich EDM auch sehr gut für kundenspezifische Fertigungsanforderungen in großen Stückzahlen, wie z. B. Formenbau und Prototyping, und bietet eine effiziente und zuverlässige Lösung für die Massenproduktion von Unternehmen.

Vorteile der Erodierbearbeitung?

Präzision: EDM hat den einzigartigen Vorteil, komplexe Formen und Tiefen präzise zu schneiden, während herkömmliche Bearbeitungstechniken begrenzt sind und dieses Bearbeitungsniveau nicht erreichen können. Gleichzeitig können mit der Funkenerosion extrem enge Toleranzen im Bereich von ± 0.005 mm problemlos erreicht werden.

Keine Materialschäden: Die berührungslose Natur des EDM ermöglicht die Formung kleiner Teile mit feinen Merkmalen oder dünnen Wänden, und es besteht keine Gefahr einer Verformung, Beschädigung oder eines Bruchs der bearbeiteten Teile.

Keine Oberflächenbehandlung: EDM erzielt eine hochwertige Oberflächengüte ohne Werkzeugspuren oder Grate und spart Arbeit durch die spätere manuelle Nachbehandlung von Oberflächenproblemen. Wenn die EDM-Geschwindigkeit jedoch zu schnell angepasst wird, kann die Bearbeitungsmethode eine feine sandgestrahlte Textur erzeugen.

Nachteile der Erodierbearbeitung?

Hohe Kosten: Aufgrund der hohen Werkzeugverschleißrate muss die Elektrode regelmäßig überprüft und ausgetauscht werden, sodass die Zubehörkosten des EDM-Prozesses hoch sind. Da die Debugging-Ausrüstung viel Zeit in Anspruch nimmt und EDM eine nicht-traditionelle Verarbeitungsmethode ist, sind gleichzeitig auch die Zeitkosten für das Debuggen und die Zeitkosten für die Verarbeitung relativ hoch. Während EDM bei der Kleinserienproduktion kostspielig sein kann, ist EDM kosteneffizienter, wenn die Produktion zunimmt und sich die erhöhten Kosten auf zahlreiche Komponenten verteilen.

Hohe Leistungsaufnahme: EDM ist ein energieintensiver Herstellungsprozess. Da es auf Konstantstrom angewiesen ist, verbraucht es mehr Strom, was die Kosten erhöht und sich stärker auf die Umwelt auswirkt. Daher werden im Vergleich zum EDM alternative Bearbeitungsmethoden, die weniger Strom verbrauchen und weniger Auswirkungen auf die Umwelt haben, zur ersten Wahl.

Unverträglich mit nichtleitenden Materialien: Erodiermaschinen sind mit einer Vielzahl von Metallmaterialien kompatibel, einschließlich der härtesten Metalle, sofern sie elektrisch leitfähig sind (Titan, Stahl, Aluminium, Nickel und Messing usw.). Es ist jedoch auf leitfähige Materialien beschränkt, was bedeutet, dass es nicht mit Kunststoffen, Keramik oder Verbundwerkstoffen funktioniert. Da sich das Metall beim Erhitzen ausdehnt, kann dies gleichzeitig die metallurgischen Eigenschaften des Werkstücks beeinträchtigen (daher ist auch die Kühlung des bearbeiteten Objekts besonders wichtig).

Zusammenfassung

Nach Hunderten von Jahren der Entwicklung von EDM-Funkenmaschinen können wir uns vorstellen, wie schwierig der Entwicklungsprozess von EDM ist, von unbekannten Geräten bis hin zu einer wichtigen Rolle in der Bohrproduktion. Was uns EDM nun bringt, ist, dass komplexe Dinge einfach erledigt werden können und nicht zu kompliziert sein müssen. Bei der Verarbeitung können wir je nach Bedarf wählen, nicht nur für das Streben nach Geschwindigkeit und Produktion, EDM dient dem Streben nach hoher Qualität und Produktion, was die ursprüngliche Absicht der Fertigungsindustrie ist, sondern auch die Mission von An-prototype .

FQA

Q1 EDM-Bearbeitung oder CNC-Bearbeitung?

Egal wie viele. Solange es jedoch um rechte Winkel, kleine Löcher, Präzisionslöcher und Teile mit komplexen Hohlräumen geht, kann EDM gewählt werden, obwohl die Kosten hoch sind, aber im Vergleich zur CNC-Bearbeitung ist es schwierig, diese Verarbeitungstechnologie zum Bohren von Teilen in CNC zu erreichen Wenn wir bei komplexen Hohlräumen den Zeitaufwand für die zu bearbeitenden Teile angeben, können wir herausfinden, dass die Erodierbearbeitung viel kostengünstiger ist als die CNC-Bearbeitung. An-prototype ist ein Unternehmen mit mehr als 15 Jahren Erfahrung in der professionellen Erodier- und CNC-Bearbeitung und es gibt viele erfolgreiche Fälle.

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EDM-Bearbeitung

F2 Wie kann man Kosten sparen?

Es empfiehlt sich, Teile in Kleinserien herzustellen. Ein Mechaniker braucht Zeit, um eine Maschine zu debuggen, bevor er ein Teil bearbeitet, und sobald die Maschine bereit ist, kann derselbe Prozess die Herstellung von Hunderten, Tausenden oder sogar mehr Teilen steuern. Wenn Sie nur ein oder wenige kundenspezifische Teile benötigen, sind die Kosten hoch. Denn die Arbeitskosten für ausgebildete und qualifizierte Mechaniker sind sehr hoch. Wenn die Anzahl eines Teils Tausende erreicht, werden die Arbeitskosten, die auf ein einzelnes Teil verteilt werden, erheblich reduziert, wenn nicht sogar vernachlässigbar. Kurz gesagt: Je höher die Anzahl der gefertigten Teile, desto geringer sind die entsprechenden Kosten.

F3 Werden Zeichnungen durchgesickert?

Ihre Zeichnungen und Informationen sind das strengste Geheimnis von AN-Prototype. An-prototype empfiehlt vor Beginn jeder Bestellung die Unterzeichnung der NDA.

Q4 Bearbeitungszeit für kundenspezifische Teile?

Je nach Komplexität und Toleranzanforderungen der Teile kann AN-Prototype frühestens 100 Stück in drei Tagen verarbeiten und die Qualitätsprüfung an einem Tag abschließen.

F5 Wie kann sichergestellt werden, dass die bearbeiteten Teile perfekt sind?

Qualitätsinspektionsingenieure für Prototypen verwenden ein CMM-Koordinatenmessgerät, ein Sekundärelement, einen Höhenmessschieber, einen Schraublehrdorn, einen Schraubstift und andere professionelle Messgeräte, um Ihr Produkt erneut zu testen. Nach Abschluss des Tests wird das Produkt verpackt und versendet zusammen mit dem vollständigen Qualitätskontrollbericht, um sicherzustellen, dass die Qualität des an Sie gelieferten Produkts intakt ist und Ihre Erwartungen übertrifft.

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