EDM-bewerking is een elektrisch ontladingsbewerkingsproces en een contactloze bewerkingsmethode die thermische energie in plaats van mechanische kracht gebruikt om materiaal van het werkstuk te verwijderen. EDM is alleen geschikt voor geleidende materialen zoals titanium, staal, aluminium, nikkel en messing. De bewerkingskosten, de bewerkingstijd en de kosten voor de instelapparatuur van EDM zijn relatief hoog, maar EDM kan bewerkingen uitvoeren die CNC-freesmachines niet kunnen. Het doel van deze blog is om de geschiedenis van EDM-bewerking, de voor- en nadelen, het bewerkingsproces, de typen en andere informatie te introduceren, en u constructief advies te geven bij het kiezen van de juiste EDM-bewerkingsservice.
EDM Machining kan precisietoleranties bereiken in het bereik van ± 0.005 mm, vooral geschikt voor het bewerken van complexe of fijne spuitgietmatrijzen en metalen onderdelen met scherpe interne hoeken, rondingen, gaten, graveringen en andere kenmerken. EDM is uniek omdat er geen scherp gereedschap wordt gebruikt om materiaal te verwijderen, zoals bij traditionele CNC-bewerking. In plaats daarvan gebruikt EDM elektriciteit en warmte om materiaal te verwijderen, daarom wordt het EDM genoemd. Het EDM wordt gebruikt zonder fysiek contact met het te bewerken werkstuk, waarbij gebruik wordt gemaakt van elektrische ontladingen van bijna 8000ºC tot 12000ºC om overtollige delen van het materiaal te verwijderen. Doordat het te snijden materiaal na de bewerking door hoge temperaturen wordt gestimuleerd tot koolstofafzettingen, ondergedompeld in de elektrische vloeistof, worden deze deeltjes veilig weggespoeld van de elektrode en het oppervlak van het werkstuk.
Geschiedenis van EDM-bewerking
In de 18e eeuw ontdekte de Britse wetenschapper Joseph Priestley dat elektrische ontladingen materialen op elektroden kunnen corroderen. Hij bleef elektriciteit gebruiken voor experimenten, maar wist niet wat het doel ervan was en gaf het uiteindelijk op. EDM (Electrical Discharge Machining) werd in de 20e eeuw uitgevonden door twee Sovjetwetenschappers, B. Lazarenko en N. Lazarenko, die elektrische stroom gebruikten om geleidende materialen te bewerken. In de 20e eeuw, met de snelle ontwikkeling van wetenschap en technologie en de voortdurende innovatie, werd het EDM-proces steeds verfijnder en verfijnder. Tegelijkertijd kan de precisie van EDM bij de bewerking van diverse zeer harde materialen nauwkeuriger worden gecontroleerd en is de bediening eenvoudiger.
Wat is het EDM-bewerkingsproces?
De eerste stap is het plaatsen van het geleidende metalen werkstuk op de bedieningstafel van de EDM-vonkmachine.
Bij de tweede stap wordt vervolgens de armatuur gebruikt om het werkstuk vast te klemmen, wordt vervolgens de horizontale toestand van het werkstuk en de vonkkop getest en wordt het gereedschap op de verticale lijnslede geplaatst voor nauwkeurige positionering. Gereedschappen geven vonken af wanneer ze het werkstuk naderen zonder het aan te raken. Als het gereedschap te ver van het werkstuk verwijderd is, ontstaan er geen vonken. Als het te dichtbij is, is het mogelijk dat het werkstuk samensmelt. Wanneer het werkstukniveau wordt verschoven, wordt het gehele te bewerken werkstuk vervormd (de maat is ook verkeerd). Over het algemeen moet de ontladingsafstand worden geregeld binnen het bereik van 1 ~ 100 μm, wat verband houdt met de pulsgrootte van de ontlaadstroom.
De derde stap is het starten van het debuggen van de apparatuur nadat de machinist de positie heeft gekalibreerd en de positie, grootte, vorm en andere informatie heeft ingevoerd die u op de computer wilt verwerken. Wanneer het programma is ingesteld, kan de EDM-vonkmachine aan de slag. Het gesmolten metaal koelt snel af in water en vormt koolstofafzettingen, die door het gedeïoniseerde water worden weggespoeld. Koolstofaccumulatie kan tot op zekere hoogte een systeem voor vroegtijdige waarschuwing activeren, en te veel koolstofaccumulatie kan de uitkomst negatief beïnvloeden.
Soorten EDM-bewerkingen
Er zijn drie soorten EDM: ontladingsbewerking, draadvonken en boorgatvonken.
Machinale bewerking met elektrische ontlading is een van de vier populaire verwerkingstechnologieën, waarbij frezen, draaien en slijpen gelijke tred houden. Over het algemeen is het geschikt voor de vervaardiging van complexe mallen met fijne holte-eigenschappen. Bij CNC-frezen is het bewerkingsprincipe compleet anders, EDM verwijst naar een bepaald medium, via de pulsontlading tussen de gereedschapselektrode en de werkstukelektrode, de werkstukbewerkingsmethode.
Tijdens Sinker EDM hebben het gereedschap en het werkstuk geen contact, maar vertrouwen ze op de gepulseerde vonkontlading die continu wordt gegenereerd tussen het gereedschap en het werkstuk, en gebruiken ze de lokale en onmiddellijke hoge temperatuur die wordt gegenereerd tijdens de ontlading om het metalen materiaal geleidelijk te eroderen. Omdat er zichtbare vonken ontstaan in het ontladingsproces, heet dit EDM. Gereedschapselektrode vaak gebruikt goede elektrische geleidbaarheid, hoog smeltpunt, gemakkelijk te verwerken elektrische corrosiebestendige materialen, zoals koper, grafiet, koperwolfraamlegering en molybdeen. Tijdens het bewerkingsproces heeft de gereedschapselektrode ook verlies, minder dan de hoeveelheid corrosie van het werkstukmetaal, vrijwel geen verlies. Als afvoermedium speelt de werkvloeistof ook een rol bij het koelen en verwijderen van spanen tijdens het verwerkingsproces. Veelgebruikte werkvloeistoffen zijn: kerosine, gedeïoniseerd water en emulsie, enz., omdat ze worden gekenmerkt door een lage viscositeit en stabiele prestaties.
Bewerking van draadgesneden ontlading
Draadvonkerosie (Wire EDM) is een contactloos reductieproces waarbij dunne, geladen draden en diëlektrische vloeistoffen worden gebruikt om metalen onderdelen in de gewenste vorm te snijden. Metalen werkstukken worden gesneden door messingdraden met diameters van 004 inch tot 012 inch (10 mm tot 30 mm) langs een nauwkeurig gecontroleerd traject. De diameter van de draad kan groter of kleiner zijn. Wanneer de draad onder spanning wordt gezet, stijgt de spanning snel tot de vereiste waarde en corrodeert het werkstuk door ontlading. Het resulterende materiaal wordt gekoeld met gedemineraliseerd water en weggespoeld. Het draadvonkerosieproces is niet gevoelig voor de hardheid van het werkstuk en is compatibel met wolfraamcarbide en edelmetaalcarbide.
Het draadvonkenproces moet worden uitgevoerd in een container gevuld met gedeïoniseerd water. Afhankelijk van de toepassing bestaan de materialen van de draad uit koper, messing, wolfraam, molybdeen, coating (gegalvaniseerd en diffusiegegloeid) en staalkerndraad. Het is vermeldenswaard dat, ongeacht het type draad, er slechts één levensduur is en dat na gebruik alleen de afvalwaarde overblijft. AN-Prototype investeert in 2021 in vijf hoogwaardige Mitsubishi- en Sodick WEDM-machines met productie van complexe onderdelen tot 1300 mm x 1000 mm x 670 mm. Als draadsnijservicespecialist hebben wij ervaring met het vervaardigen van spiebanen, tandwielen, spiebanen en andere kenmerkende onderdelen. Typische toleranties voor onderdelen bedragen maximaal ±0.000001 “.
Boren EDM-bewerking
Boren EDM is de eerste ontwikkelde EDM-technologie, die geschikt is voor het bewerken van onderdelen met gaten kleiner dan 5 mm. De boor-EDM-verwerking wordt ook niet beperkt door de hardheid van metalen materialen. Het gereedschapselektrodemateriaal kan staal, gietijzer of koper zijn. De Sodick van An-prototype is een hogesnelheidsboormachine die veel wordt gebruikt voor het boren en snijden van gaten. Vliegtuigmotoren in de lucht- en ruimtevaartsector en gasturbinebladen in de energieproductiesector, maar ook waaiers in medische en wetenschappelijke apparatuur, moeten koelgaten boren. Om een laag koellucht op het turbineblad en het bladoppervlak te vormen, om oververhitting te voorkomen. De Sodick is een van de perfecte oplossingen wanneer u zeer lange en rechte kleine gaten moet boren in moeilijk bereikbare werkstukken met schuine oppervlakken. Boren EDM maakt het boren van blinde en doorlopende gaten mogelijk, en kan gladde gaten boren zonder bramen op onderdelen waar CNC-frezen en draaien geen geometrische vormen kunnen bereiken.
Toepassing van EDM-bewerking?
De toepassing van EDM is zeer breed en kan zijn unieke voordelen in verschillende industrieën laten zien. Bij de vervaardiging van huishoudelijke apparaten kan EDM complexe onderdelen verwerken om aan de steeds verfijndere behoeften van huishoudelijke apparaten te voldoen.
EDM speelt een onvervangbare rol bij de vervaardiging van belangrijke componenten van chassis- en motorconstructies in de auto-industrie, waardoor de veiligheid en betrouwbaarheid van voertuigen wordt gewaarborgd. Bovendien kan EDM-verwerking op het gebied van de lucht- en ruimtevaart geleidende materialen met een hoge hardheid verwerken en onderdelen met complexe holtes vervaardigen, waardoor wordt voldaan aan de eisen van hoge precisie en hoge betrouwbaarheid in de lucht- en ruimtevaart. Tegelijkertijd speelt EDM ook een belangrijke rol in sectoren als de scheepvaart, medische inspectie, elektronica en mechatronica, en biedt het krachtige ondersteuning voor de innovatie en ontwikkeling van verschillende industrieën.
Het is de moeite waard te vermelden dat de EDM-verwerking niet alleen de kwaliteit van het werkstuk garandeert, maar ook dat het oppervlak van het werkstuk na verwerking glad is zonder bramen, en dat er geen omslachtige nabewerking nodig is, wat de arbeidskosten aanzienlijk bespaart. Bovendien is EDM ook zeer geschikt voor grootschalige productiebehoeften op maat, zoals de productie van matrijzen en prototyping, waardoor een efficiënte en betrouwbare oplossing wordt geboden voor de massaproductie van ondernemingen.
Voordelen van EDM-bewerking?
Precisie: EDM heeft het unieke voordeel dat het complexe vormen en diepten nauwkeurig kan bewerken, terwijl traditionele bewerkingstechnieken beperkt zijn en dit niveau van precisie niet kunnen bereiken. Tegelijkertijd kan met EDM gemakkelijk extreem nauwe toleranties in het bereik van ± 0.005 mm worden gerealiseerd.
Geen schade aan materialen : Doordat EDM contactloos werkt, kunnen kleine onderdelen met fijne details of dunne wanden worden gevormd, zonder risico op vervorming, beschadiging of breuk van de bewerkte onderdelen.
Geen oppervlaktebehandeling nodig : EDM bereikt een hoogwaardige oppervlakteafwerking zonder gereedschapssporen of bramen en bespaart arbeid doordat oppervlakteproblemen later niet handmatig hoeven te worden behandeld. Als de EDM-snelheid echter te snel wordt ingesteld, kan de bewerkingsmethode een fijne, gezandstraalde textuur opleveren.
Nadelen van EDM-bewerking?
Hoge kosten : Door de hoge slijtage van het gereedschap moet de elektrode periodiek worden gecontroleerd en vervangen, waardoor de kosten voor de accessoires van het EDM-proces hoog zijn. Tegelijkertijd zijn de instelkosten en de bewerkingskosten relatief hoog, omdat het afstellen van de apparatuur veel tijd in beslag neemt en EDM een niet-traditionele bewerkingsmethode is. Hoewel EDM kostbaar kan zijn voor kleine series, wordt het kosteneffectiever naarmate de productie wordt opgeschaald en de hogere kosten over een groter aantal componenten worden verdeeld.
Hoog energieverbruik : EDM is een energie-intensief productieproces. Omdat het gebruikmaakt van een constante stroom, verbruikt het meer energie, wat de kosten verhoogt en een grotere impact heeft op het milieu. Daarom worden alternatieve bewerkingsmethoden die minder energie verbruiken en een kleinere impact op het milieu hebben, steeds vaker als eerste keuze gezien in vergelijking met EDM.
Niet compatibel met niet-geleidende materialen : EDM is compatibel met een breed scala aan metalen materialen, waaronder de hardste metalen, zolang ze maar elektrisch geleidend zijn (titanium, staal, aluminium, nikkel en messing, enz.). Het is echter beperkt tot geleidende materialen, wat betekent dat het niet werkt met kunststoffen, keramiek of composieten. Tegelijkertijd kan het metaal uitzetten bij verhitting, wat de metallurgische eigenschappen van het werkstuk kan beïnvloeden (daarom is de koeling van het bewerkte object ook bijzonder belangrijk).
Conclusie
EDM-vonkmachine, na honderden jaren van ontwikkeling, van de onbekende apparatuur tot de belangrijke rol in de productie van boren, kunnen we ons voorstellen hoe moeilijk het ontwikkelingsproces van EDM is. Wat EDM ons nu brengt, is dat complexe dingen eenvoudig kunnen worden gedaan en niet al te ingewikkeld hoeven te zijn. Bij de verwerking kunnen we kiezen op basis van de vraag, niet alleen voor het nastreven van snelheid en productie, EDM is voor het nastreven van hoge kwaliteit en productie, wat de oorspronkelijke bedoeling is van de maakindustrie, maar ook de missie van An-prototype .
FQA
Q1 EDM-bewerking of CNC-bewerking?
Het maakt niet uit hoeveel. Zolang het echter gaat om rechte hoeken, kleine gaten, precisiegaten en onderdelen met complexe holtes, kan EDM worden geselecteerd, hoewel de kosten hoog zijn, maar vergeleken met CNC-bewerking is CNC moeilijk om deze verwerkingstechnologie van het boren van onderdelen in te realiseren complexe holtes, als we de tijdskosten geven aan die onderdelen die moeten worden verwerkt, kunnen we erachter komen dat EDM-bewerking veel kosteneffectiever is dan CNC-bewerking. An-prototype is een bedrijf met meer dan 15 jaar professionele EDM- en CNC-bewerkingservaring, en er zijn veel succesvolle cases.
Q2 Hoe kosten besparen?
Het wordt aanbevolen om onderdelen in kleine batches te vervaardigen. Een monteur heeft tijd nodig om een machine te debuggen voordat hij een onderdeel kan bewerken, en zodra de machine klaar is, kan hetzelfde proces de productie van honderden, duizenden onderdelen of zelfs meer besturen. Als u slechts één of enkele aangepaste onderdelen nodig heeft, zijn de kosten hoog. Omdat de arbeidskosten van geschoolde en bekwame monteurs erg duur zijn. Als het aantal van een onderdeel duizenden bedraagt, zal dit de arbeidskosten die door een enkel onderdeel worden gedeeld, aanzienlijk verminderen, of zelfs verwaarlozen. Kortom, hoe hoger het aantal vervaardigde onderdelen, hoe lager de bijbehorende kosten zullen zijn.
Vraag 3 Zullen er tekeningen lekken?
Uw tekeningen en informatie zijn het topgeheim van AN-Prototype. Voor elke bestelling voordat u begint, raadt An-prototype aan om de geheimhoudingsverklaring te ondertekenen.
Q4 Verwerkingstijd van maatwerkonderdelen?
Afhankelijk van de complexiteit en tolerantie-eisen van onderdelen kan AN-Prototype op zijn vroegst 100 stuks in drie dagen verwerken en de kwaliteitscontrole in één dag voltooien.
Vraag 5 Hoe kan ik ervoor zorgen dat de bewerkte onderdelen perfect zijn?
Een prototype kwaliteitsinspectie-ingenieurs zullen CMM-coördinatenmeetinstrument, secundair element, hoogteschuifmaat, schroefplugmeter, schroefpen en andere professionele meetinstrumenten gebruiken om uw product opnieuw te testen. Nadat de test is voltooid, wordt het product verpakt en verzonden samen met het volledige kwaliteitsinspectierapport, om ervoor te zorgen dat de kwaliteit van het aan u geleverde product intact is en uw verwachtingen overtreft.
