Полное руководство по типам электроэрозионной обработки в современном производстве

Точность. Сложность. Нулевое давление на инструмент. Именно это делает EDM-обработку столь полезной в наши дни. EDM расшифровывается как Electric Discharge Machining. Это не традиционный процесс. Он формирует металл с помощью управляемых искр, а не режет его с силой.

В различных отраслях промышленности с помощью различных типов электроэрозионной обработки изготавливаются детали, которые не под силу традиционным инструментам. Сайт Мировой рынок электроэрозионных станков быстро растет. К 2027 году он вырастет до 6,2 млрд долларов США, что соответствует CAGR 5,6% (источник: MarketsandMarkets).

В этом руководстве рассматриваются все основные виды электроэрозионной обработки, принцип их работы, причины, по которым важна температура электроэрозионной обработки, и приводятся практические ответы на часто задаваемые вопросы. В конце вы будете точно знать, какой процесс EDM подходит для ваших нужд.

Что такое электроэрозионная обработка?

Обработка EDM - это производственный процесс, в котором удаление металла происходит с помощью электрических искр. Сам электрод не контактирует с деталью.

Скорее, это быстрые импульсы искр, которые расплавляют или испаряют мелкие частицы металла. Специальная жидкость смывает эти частицы.

Благодаря этому производство методом электроэрозионной обработки идеально подходит для:

• Сложные материалы (например, твердый сплав, Инконель, титан).
• Узкие или слабые участки, которые могут быть искажены воздействием разрезов.
• Нежные внутренние формы.

Поскольку нет прямого контакта, отсутствует и механическое напряжение. Какое это преимущество.

Исследуйте основные EDM Типы и принцип их работы.

Давайте рассмотрим наиболее распространенные типы EDM, которые можно встретить в мастерских по всему миру.

1. Утопающий электроэрозионный станок (Sinker EDM)

В электроэрозионном станке с проходкой используется электрод специальной формы. Для изготовления электрода обычно используется медь или графит. электрод. Он проникает в заготовку с удалением материала, создавая отверстие.

• Идеально подходит для литья в формы и штампы.
• Конструирует сложные трехмерные фигуры.
• Он используется при изготовлении литьевых форм для пластмассовых деталей.

Этот тип электроэрозионного станка является стандартным в инструментальной промышленности. Он обеспечивает точный контроль над полостями, что невозможно при традиционном фрезеровании.

2. Проволочный электроэрозионный станок

Гораздо чаще используется проволочный электроэрозионный станок, или проволочно-вырезной электроэрозионный станок. В нем используется проволока (обычно латунная), которая непрерывно подается для резки профилей.

• Обрезает плиты толщиной не более 300 мм.
• Достигает уровня допусков, превышающего +/- 0,002 мм.
• Он способен создавать острые края и малые радиусы.

Проволочная электроэрозионная резка необходима для аэрокосмических кронштейнов, лопаток турбин и медицинских инструментов. Проволока никогда не соприкасается с металлом, поэтому искажения отсутствуют.

3. Сверление отверстий EDM

Какие отверстия вам нужны - очень маленькие или очень глубокие? Сверление отверстий, электроэрозионная обработка превосходит их. Диаметр электродов может составлять менее 0,1 мм. Сверление глубже, чем можно сделать обычным сверлением.

• Он широко используется для изготовления охлаждающих каналов в лопатках турбин.

Этот тип электроэрозионного оборудования позволяет экономить часы по сравнению с обычным сверлением. Он также используется для сверления отверстий под резьбу проволочным электроэрозионным способом.

Как работает процесс EDM?

Все типы электроэрозионной обработки основаны на одной и той же базовой идее. Через источник питания генерируются электрические импульсы. Этот промежуток проскакивает между электродом и заготовкой. Каждая искра расплавляет или испаряет очень маленький кусочек металла.

Процесс окружен диэлектрической жидкостью (например, деионизированной водой или маслом). Она контролирует температуру EDM, смывает мусор и помогает формировать стабильные искры. Это называется процессом EDM. Он повторяется тысячи раз в секунду. Геометрия зонда передается детали в течение определенного времени.

Контроль температуры электроэрозионной обработки

Локальная температура электроэрозионной обработки при каждой искре очень высока, до 12 000 °C. Однако большая часть заготовки остается умеренно холодной. Почему это важно? Поскольку мы видели, что искра мала и кратковременна, диэлектрическая жидкость может поглощать тепло. 

Тем не менее, поддержание правильной температуры EDM имеет решающее значение. Слишком высокая температура приводит к появлению микротрещин. Слишком холодная - и резка прекращается. В современных станках для поддержания баланса используются датчики.

Преимущества использования электроэрозионного производства

Почему стоит выбрать один из этих типов электроэрозионной обработки вместо обычной?

• Механическое усилие отсутствует, поэтому деформация или искривление исключены.
• Закалка непосредственно с машинной закалкой стали или твердого сплава.
• Легко делает сложные внутренние полости.
• Получение сверхтонкой поверхности (Ra 0,1 0,3 мкм).

Именно поэтому производство с применением электроэрозионной обработки является наиболее популярным в таких отраслях, как:

• Аэрокосмическая промышленность
• Медицинское оборудование
• Инструмент и штампы
• Энергетические турбины

Внутри современного оборудования для электроэрозионной обработки

Современные искровые станки EDM оснащены множеством технологий. Электрод или проволока движутся под управлением системы ЧПУ. Автоматизированные системы подачи жидкости поддерживают чистоту резки и нужную температуру электроэрозионной обработки. Некоторые системы сочетают фрезерование + Электроэрозионная резка на одном станке. Интеллектуальное программное обеспечение позволяет увеличить износ электродов на 20 процентов.

Гибридные системы пересматривают правила игры. Отчет компании GF Machining Solutions за 2023 год показал, что комбинированные процессы фрезерования/EDM сокращают время производства на 30%.

Акты EDM

Чтобы увидеть, как используются эти типы EDM:

• При изготовлении оснастки для литья пластмасс под давлением для вырезания полости пресс-формы используется электроэрозионный станок.
• В авиации для точной резки титановых кронштейнов используются проволочные электроэрозионные станки.
• На тепловых станциях сверление отверстий EDM позволяет создавать небольшие охлаждающие отверстия в лопатках турбин.
• Все дело в правильном подборе Процесс электроэрозионной обработки на работу.
• Искровой эрозионный станок EDM формирует металл без контакта.
• EDM-резка работает там, куда лазеры не могут добраться, особенно на толстых проводящих материалах.

Общая производственная цепочка EDM включает в себя проектирование, изготовление электродов, резку и финишную обработку.

Заключение: Среди EDM Типы

Знание различных типов электроэрозионной обработки поможет вам выбрать лучший инструмент для вашей работы. Электроэрозионный станок с проходкой создает сложные формы и штампы. Проволочно-вырезные электроэрозионные станки вырезают тонкие и сложные формы. Сверление отверстий позволяет быстро создавать крошечные, но глубокие отверстия.

Управление температурой электроэрозионной обработки, выбор правильного электроэрозионного станка и использование надлежащих методов позволят вам добиться результатов, с которыми не сравнится стандартная резка.

Поэтому в следующий раз, когда вы столкнетесь со сложной проблемой в производстве, имейте это в виду. Там, где есть трудности в производстве, вы можете рассчитывать на то, что найдете решение EDM, которое подойдет для этой задачи.

Часто задаваемые вопросы о типах электроэрозионной обработки

1. Что означает EDM?

EDM расшифровывается как Electric Discharge Machining. Вместо механической резки используется удаление металла с помощью электрических искр.

2. Чем отличается резка EDM от лазерной резки?

EDM-резка лучше всего работает с проводящими металлами и позволяет обрабатывать более толстые детали с жесткими допусками. На тонких листах лазер работает быстрее, но в сложных внутренних формах лазер менее точен.

3. Насколько сильно нагревается температура электроэрозионной обработки?

Искры могут достигать температуры от 8 000 до 12 000 0 C. Однако остальная часть детали остается холодной благодаря диэлектрической жидкости.

4. Из чего состоит искровой станок для электроэрозионной обработки?

Он состоит из силового, диэлектрического бака, электродов, сервоприводов и системы управления ЧПУ. Он автоматически управляет временем подачи искры и температурой электроэрозионной обработки.

5. В каких областях применяется электроэрозионная обработка?

Производство инструментов и штампов, аэрокосмическая промышленность, медицинские имплантатыВ автомобильных системах впрыска и везде, где требуется сверхточная точность.