Totul despre prelucrarea cu descărcare electrică (EDM) explicat

Decizia dumneavoastră de a utiliza o mașină de descărcare electrică pentru prototipuri și alte lucrări poate fi stabilită numai atunci când sunteți sigur ce este acest proces de prelucrare.

Astăzi, vom explora totul despre procesul de prelucrare prin electroeroziune – de la conceptele de bază la cele avansate.

Ce este prelucrarea cu descărcare electrică?

Prelucrarea cu descărcare electrică, sau EDM, este o metodă unică de tăiere sau prelucrare netradițională care utilizează scântei electrice gestionate pentru a tăia și modela piesa de prelucrat. Această metodă folosește energia termică în operațiunile sale. Această energie este produsă atunci când descărcarea electrică este convertită.

Avantajele EDM

  • Mai multă libertate cu design-urile tale

Cu această metodă de prelucrare, aveți libertatea cu design-urile. Deși metodele obișnuite de prelucrare vin cu restricții, EDM vă va oferi libertate totală în ceea ce privește adâncimile complicate și tăieturile de proiectare.

  • Nu există probleme cu procesul de denaturare

Cu EDM, nu există o întâlnire directă între unealtă și piesa pe care se lucrează. Din acest motiv, distorsiunea nu are loc, iar acest lucru face posibilă utilizarea metodei perfecte pentru prelucrarea pieselor subțiri.

  • Finisare precisă a suprafeței

Cu EDM, nu va trebui niciodată să vă faceți griji cu privire la lăsarea semnelor de prelucrare pe suprafața piesei de prelucrat. Acest lucru face ca munca să fie perfectă și precisă, fără a necesita mai multe tratamente.

  • Tăieri precise

EDM este perfectă dacă doriți ca piesele de prelucrat să fie tăiate la perfecțiune. Sunt concepute pentru a se asigura că fiecare piesă sau prototip la care lucrați este perfectă.

  • Functioneaza cu diverse materiale

Deși unele procese de prelucrare nu pot funcționa cu materiale care sunt dure, acesta nu este niciodată cazul cu prelucrarea cu descărcare electrică. Indiferent cât de greu este materialul de care trebuie prelucrat, această metodă vă va satisface nevoile.

Limitările EDM

  • Nu este ideal pentru tine dacă ai nevoie de ele pentru proiecte de anvergură. Acest lucru se datorează faptului că ratele de îndepărtare a materialului sunt destul de scăzute.
  • Veți întâmpina unele restricții la prelucrarea unor materiale cu EDM, în special materiale care nu sunt conductoare electric.
  • Aveți nevoie de electrozi pentru scufundare cu matriță cu prelucrare cu descărcare electrică. Aceasta înseamnă că atunci când nu fabricați în cantități mari, prelucrarea electrozilor este în mare parte costisitoare.
  • Această metodă nu este ecologică. Trebuie să știți că prelucrarea cu descărcare electrică are nevoie de multă energie electrică pentru a funcționa, ceea ce o face destul de neprietenoasă pentru mediu.
  • S-ar putea să vă fie greu să obțineți experți cu experiență în EDM.
  • Deoarece se poate dezvolta căldură ridicată atunci când este supus acestui proces de prelucrare, caracteristicile metalurgice ale materialelor sunt modificate.
  • Această unealtă de prelucrare se uzează cu ușurință.
  • Nu este posibil să fie reproduse colțuri ascuțite.

Când să utilizați Prelucrarea cu descărcare electrică

Mai jos sunt câteva locuri în care puteți introduce prelucrarea cu descărcare electrică:

  • Folosit atunci când extrudările trebuie tăiate
  • Este necesar pentru găurirea cu micro-găuri
  • Ajută atunci când trebuie tăiate colțurile interioare ascuțite
  • Ajută la forarea găurilor care sunt curbate
  • Este necesar pentru tăierea formei rotative
  • Pentru a crea instrumente pentru turnarea prin injecție
  • Material dur pentru gravare
  • Pentru a vă asigura că piesele de prelucrat nu au unelte sparte

Istoricul prelucrării cu descărcare electrică

Întregul proces a început în anii 1940, când oamenii de știință sovietici NI și BR Lazarenko au vrut să folosească puterea scânteilor electrice aduse.

Acești oameni de știință au început toată această procedură, care a fost pusă în aplicare la început pentru a se asigura că erodarea contactelor electrice de tungsten nu a fost binevenită. Descoperirea pe care au inițiat-o acești doi a fost cea care a adus la viață această prelucrare. De-a lungul timpului, această metodă a devenit excepțională, cu progrese unice preluand.

Deși prelucrarea cu descărcare electrică a firului este modul în care totul a început, au existat schimbări și transformări unice. Astăzi, acest proces arată cât de mult a evoluat mintea umană.

Integrarea EDM și CNC

Mai jos sunt detalii despre integrarea EDM și CNC:

  • În ceea ce privește aceste sisteme de prelucrare, trebuie să știți că CNC reprezintă interfața de legătură între proiectare și implementare.
  • CNC asigură că mașina este bine programată și că mișcările electrozilor sunt controlate cu precizie.
  • CNC, fiind atașat în principal la dispozitive CAM sau CAD, face posibil ca specificațiile de proiectare să fie mutate direct în procesul de prelucrare. Acest lucru vă face posibil să obțineți rezultatul final ideal pe care l-ați dorit întotdeauna.

Tipuri de prelucrare cu descărcare electrică

Sinker EDM

Acest tip mai este denumit și tipul de prelucrare prin scufundare a matriței sau tip de prelucrare cu descărcare electrică.

  1. În cadrul acestei metode, va trebui să aduceți piesa de prelucrat și electrodul împreună și scufundați în fluidul dielectric. Acest lucru duce la unele descărcări sau eliberări electrice, care erodează piesele de prelucrat pentru a obține rezultate ideale de prelucrare prin oglindire.
  2. Acolo unde sunt necesare forme specifice și precise, puteți considera că acest tip funcționează perfect.
  3. Deoarece aveți mult mai mult control asupra mișcării electrozilor cu acest tip, vă este mai ușor să obțineți acuratețe și personalizare.
Sinker EDM

Sinker EDM

Acest tip de electroeroziune s-a dovedit a fi o soluție majoră de probleme pentru majoritatea producătorilor din industria de prelucrare.

EDM cu fir

Prelucrarea cu descărcare electrică prin sârmă este renumită pentru că este foarte precisă. De asemenea, este cunoscut pentru alte lucruri:

  1. Cu procesul de electroeroziune cu sârmă, un fir fabricat din cupru sau alamă acoperit este folosit ca unealtă pentru tăiere. În mare parte, firul este subțire și are putere electrică.
  2. Este firul care taie materialele pe măsură ce alimentarea se face pas cu pas.
  3. Puteți crea cu ușurință tăieturi complete, amănunțite și complexe cu acest tip EDM.
EDM cu fir

EDM cu fir

Perforarea gaurilor EDM

Denumită și metoda de găurire rapidă, este o procedură unică creată pentru a crea rapid găuri adânci și precise. Mai multe detalii includ:

  1. Va trebui să utilizați electrozi tubulari în cadrul acestei metode EDM pentru a avea găurile sablate perfect.
  2. Dacă aveți nevoie de timpi de răspuns rapid atinși cu tăieturile dvs., această metodă este cea mai bună.
Perforarea gaurilor EDM

Perforarea gaurilor EDM

Multi Axe EDM

Pe măsură ce metodele EDM obișnuite continuă să evolueze, metoda cu mai multe axe pare să conducă. Cunoașteți următoarele:

  1. Această metodă iese în evidență ca fiind singura care include mai multe axe de mișcare. Datorită acestui fapt, poate prelucra forme complexe.
  2. Puteți fi asigurat de o flexibilitate completă cu această metodă.
EDM cu mai multe axe

EDM cu mai multe axe

Micro EDM

Această metodă reprezintă o infuzie a metodei normale de prelucrare cu descărcare electrică cu proceduri foarte minute, care sunt detaliate sau reglate fin. Dacă vă aflați într-o industrie care necesită fabricarea multor produse în miniatură, acest tip este ideal pentru dvs. Acest tip va veni cu cel mai înalt nivel de acuratețe și detalii de care aveți nevoie cu materialele prelucrate.

Micro EDM

Micro EDM

Frezare EDM

Sub acest tip de prelucrare cu descărcare electrică, există utilizarea unui cap EDM. Mișcarea acestui cap în modelul de frezare duce la realizarea perfectă în detaliu a tuturor lucrărilor de prelucrare.

Dacă doriți să prelucrați componente care vor avea nevoie de geometrie complicată pe care metodele obișnuite de frezare nu pot ajuta să le aducă viață, acest tip de EDM va face acest lucru să se întâmple.

Freza EDM

Freza EDM

EDM cu filet de sârmă

Acest tip de electroeroziune este o metodă unică în care sunt clasificate electroerozarea cu sârmă. În cadrul acestei metode, va trebui să vă asigurați că orificiul de pornire este bine filetat. Această filetare, atunci când este făcută bine, este ceea ce face ca întregul proces de prelucrare să fie foarte fin.

Dacă aveți nevoie de sârmă pentru a trece prin sau trece prin geometrii care sunt complicate, acest tip de EDM este ideal.

Componentele EDM

· Ghiduri

Cunoscuți și sub denumirea de virole. Această componentă este realizată din ceramică. Își face treaba ghidând electrozii către piesa de prelucrat specifică care necesită modelare.

· Electrod

Un electrod va veni în mod ideal sub formă de tuburi, fire sau chiar matrițe.

· Fluid dielectric

Această componentă este responsabilă pentru răcirea pieselor de prelucrat și a electrozilor. De asemenea, ele merg mai departe pentru a se asigura că materialele erodate sunt îndepărtate de zonele piesei de prelucrat care au fost prelucrate.

· Furnizare de curent

Este energia care declanșează electrozi. Acest lucru asigură că este atinsă puterea potrivită necesară pentru precizie.

· Unitatea de comandă

Veți găsi această componentă așezată în centrul dispozitivului de prelucrare cu descărcare electrică. Aici este controlat totul în ceea ce privește mașina.

· Sisteme dielectrice

Acest sistem de prelucrare cu descărcare electrică răspunde diferitelor nevoi. Se află între piese de prelucrat și electrozi. De asemenea, are un rezervor sau un recipient care are fluid dielectric în el. Acest fluid este în mare parte apă sau ulei deionizat.

· Pompă

Această componentă face mișcarea fluidului dielectric de la fundul recipientului la unealtă foarte ușoară.

· Rezervor de lucru

Această componentă este locul în care au loc toate procesele de prelucrare cu această metodă. Este un recipient care are atât fluidul, cât și piesa de prelucrat reunite pentru a fi prelucrate.

· Dispozitive și suporturi pentru piese de prelucrat

Această componentă asigură că piesele de prelucrat sunt ținute în locurile potrivite. Acest lucru asigură că, chiar și atunci când are loc prelucrarea, piesa de prelucrat nu se mișcă pentru a se asigura că nu există greșeli.

· Control servo

Această componentă funcționează pentru a se asigura că distanța dintre electrozi și materiale este fixată sau ajustată. De asemenea, funcționează pentru a se asigura că generarea de scântei este bine controlată pentru a obține precizie peste tot.

· Sistem de spălare

Această componentă acționează ca suport și joacă, de asemenea, un rol foarte important în întregul proces EDM. Această parte se asigură că există un flux de fluid dielectric care este progresiv pentru a îmbunătăți procesul de îndepărtare.

· Voltmetru

Această componentă a mașinii EDM este utilizată pentru măsurarea tensiunii.

· Ampermetru

Acest dispozitiv funcționează verificând dacă curentul curge sau nu. Cu toate acestea, trebuie să fie conectat înainte de a-l putea folosi pentru aceste verificări.

Componente EDM

Componente EDM

Cum afectează electrozii procesul de prelucrare cu descărcare electrică

Electrozi diferiți vin cu proprietăți diferite. Aceste diferențe sunt cele care vă vor afecta procesul EDM, fie negativ, fie pozitiv. Mai jos sunt câteva moduri în care acestea se desfășoară:

  • Un electrod de alamă, de exemplu, va duce la erodarea rapidă a materialelor în comparație cu wolfram și alte materiale.
  • Electrozii din alamă sunt ușor de extrudat sau de prelucrat. Deci, ele sunt utilizate mai mult în procesele de prelucrare cu descărcare electrică pe sârmă.
  • Cuprul este capabil să reziste mai bine la uzură decât alama. De asemenea, este foarte greu de prelucrat în comparație cu alama. Cu toate acestea, cuprul fiind un conductor excelent, funcționează perfect dacă aveți nevoie de piese de prelucrat pentru a avea un finisaj fin.
  • Cuprul poate fi adăugat și cu wolfram pentru a realiza cele mai bune procese de prelucrare cu electrozi de tungsten de cupru.
  • Sistem de filtrare a fluidului dielectric. Acest sistem se asigură că fluidul dielectric nu conține toate particulele nesalvate și este curat pentru a perfecționa procesul de prelucrare.
  • Sistem de racire. Acest sistem ajută la prevenirea supraîncălzirii mașinii și la asigurarea siguranței sale de funcționare.

Proces de prelucrare cu descărcare electrică pas cu pas

Principiul de lucru EDM

Principiul de lucru EDM

Pasul 1 - Pregătiți elementele necesare.

Trebuie să pregătiți următoarele:

  • Electrodul.
  • Materialul sau piesa de prelucrat.
  • Mașină EDM.
  • Îmbrăcăminte de siguranță (mănuși, ochelari)
  • Fluid dielectric.

Pasul 2: Montarea piesei de prelucrat și a electrodului

Începeți prin a monta piesa de prelucrat și electrodul. Când montați acestea, asigurați-vă că rămâne o distanță mică. Deci, vârful electrodului nu ar trebui să atingă piesa de prelucrat.

Pasul 3: Porniți și opriți sursa dielectrică

Va trebui să porniți sursa dielectrică, pentru ca piesa de prelucrat și electrodul să fie scufundate în fluide dielectrice. După aceea, opriți-l.

Pasul 4: Configurați comanda prin unitatea de control

Inițiază comanda pentru ca prelucrarea să înceapă prin unitatea de control. Acest lucru asigură că este creată cantitatea potrivită de putere pentru ca scânteile potrivite să preia controlul.

Pasul 5: Etapa de topire și vaporizare

Scânteile electrice, atunci când sunt generate, au ca rezultat energie termică, care este mare. Acest lucru face ca metalul să se topească și să se vaporizeze; astfel se realizează prelucrarea.

Diferența dintre CNC și EDM

  • CNC necesită contact fizic cu piesele de prelucrat, iar EDM nu necesită acest lucru.
  • CNC taie cu un instrument de tăiere ascuțit, în timp ce EDM utilizează descărcări electrice sau scântei pentru modelarea sau tăierea piesei de prelucrat.
  • Tăierea modelelor complexe este mai ușoară cu EDM, în timp ce este foarte dificilă cu CNC.
  • EDM costă mai mult pentru prelucrarea pieselor de prelucrat, în timp ce CNC nu costă atât de mult.

Cum să alegeți corect mașina de descărcare electrică

Iată câteva sfaturi pentru a decide EDM-ul potrivit:

  • Trebuie să verificați abilitățile mașinii în ceea ce privește conicitatea găurilor.
  • Verificați dimensiunea mașinii și spațiul dvs.
  • Fluidul dielectric pe care îl folosește. Este important să utilizați lichidul potrivit.
  • Asigurați-vă că are o structură de întreținere netedă.
  • Comparați prețurile pentru a fi sigur că investiți în ceea ce vă corespunde bugetului.
  • Este usor de folosit? Trebuie să luați în considerare acest lucru foarte mult.

Material pe care îl puteți prelucra cu EDM

Deși versatil, EDM este capabil să lucreze mai mult cu unele materiale. Mai jos sunt cele:

  • Oțel - Aceasta include tipuri de oțel inoxidabil și călit, care sunt foarte dure
  • Cupru - Are o conductivitate electrică mare
  • Aluminiu - Nu este greu, dar foarte puternic
  • Inconel- Este capabil să reziste la temperaturi extreme. De asemenea, este un aliaj de nichel
  • Alama - Prelucrarea este foarte usoara cu alama.
  • Grafit - Funcționează perfect pentru procesul EDM
  • Titan - Rezistă la coroziune și este foarte puternic
  • Hastelloy- Foarte rezistent la coroziune
  • Carbură de tungsten - Rezistă la uzură și este foarte dur
  • Kovar - Acest aliaj este capabil să reziste la diferite niveluri de expansiune termică
  • Aur
  • Argint - Are o conductivitate electrică și termică excelentă.

Cel mai bun software de utilizat în EDM

Aici sunt enumerate cele mai bune aplicații pe care le puteți utiliza pentru EDM:

  • Integrare CAM și CAD. Această aplicație, reunită, este capabilă să transforme designuri complicate și complicate în realitate. Face acest lucru prin ghidarea mașinii.
  • Aplicație de simulare. Această aplicație este utilizată pentru vizualizarea și optimizarea întregii proceduri înainte de a începe. Când se face acest lucru, vei cunoaște toate ineficiențele sau erorile probabile. Astfel, se economisește timp și se previne risipa de materiale.
  • software CNC. Această interfață este cea care oferă mașina cu operațiunile sale de programare. Acest lucru asigură cantitatea corectă de control al mișcării electrodului.
  • Software de monitorizare și control al proceselor. Acest software ajută la reglarea curentului, a tensiunii și altele pentru a se asigura că rezultatul de lucru este perfect.
  • Software de generare a traseelor de instrumente. Este folosit pentru a genera căi specifice pentru ca instrumentul să le urmeze. Acest lucru duce la niveluri ridicate de precizie.

Cum se compară EDM cu alte procese de prelucrare

Iată câteva lucruri care fac EDM diferit de alte metode de prelucrare:

  • Proces fără contact. EDM este fără contact în sensul că, nu aveți contact fizic cu materialul. Scânteile sau descărcările electrice fac treaba aici. Acest lucru nu poate fi spus pentru metodele tradiționale sau alte metode de prelucrare.
  • Duritatea materialului. Vă este ușor să prelucrați materiale care sunt foarte dure folosind metoda EDM. Din păcate, metodelor tradiționale de prelucrare le este greu să realizeze acest lucru.
  • Acuratețe și complexitate. Dacă doriți să aveți forme complexe și detalii precise, care sunt perfecte, EDM este metoda ideală. Cu toate acestea, nu puteți conta pe metode tradiționale de prelucrare pentru aceleași rezultate.
  • Finisarea suprafețelor. Nivelul de finisare a suprafeței pe care îl obțineți cu EDM va fi întotdeauna mai ridicat. Deci, nu veți avea nevoie de un proces pentru postprelucrare. Acest lucru, totuși, nu poate fi spus în cazul altor metode de mașină.
  • Uzura instrumentului. Nu este frecventă uzura sculelor în ceea ce privește EDM, în comparație cu alte procese. De asemenea, întreținerea nu este complicată cu EDM.
  • Configurarea procesului. Configurarea EDM este în mare parte complicată și consumă mult timp. Acest lucru este și mai rău atunci când aveți modele complicate realizate. Cu toate acestea, alte metode de prelucrare nu sunt.
  • Restricții privind materialele piesei de prelucrat. EDM este capabil să funcționeze perfect numai cu materiale conductoare electric, dar prelucrarea tradițională este capabilă să manipuleze diferite tipuri de materiale.
  • Costul operațiunii. Veți cheltui mult mai mult pentru operarea EDM în comparație cu alte metode de prelucrare. Acest lucru se datorează mașinilor specializate necesare, utilizării electricității și întreținerii.

Aplicații de prelucrare cu descărcare electrică

Mai jos sunt câteva industrii în care veți găsi prelucrarea cu descărcare electrică utilizată în principal:

  • Sunt folosite aici pentru a crea matrițe pentru piesele de mașini și, de asemenea, matrițe pentru piese de mașini.
  • Folosit pentru prelucrarea pieselor de motor și a palelor turbinei.
  • Producția de scule și matrițe. Folosit pentru a crea ștampile, matrițe și matrițe.
  • Dispozitive medicale. Ideal pentru producerea de dispozitive și implanturi chirurgicale complexe.
  • Este benefic în crearea de piese pentru eolian, nuclear etc.
  • Folosit pentru a face conectori și părți semiconductoare.
  • Mașini pentru producție. Pentru a prelucra filete, roți dințate și alte componente unice ale mașinilor.
  • Cercetare și Dezvoltare. Ideal pentru prototipuri experimentale și crearea de piese.
  • Pentru a crea componente utilizate în vehicule militare, precum și echipamente.
  • Ideal pentru crearea de piese de infrastructură și conectori.

Întrebări frecvente

Cât de precis este EDM?

Prelucrarea cu descărcare electrică este capabilă să atingă o toleranță de +/- 0,0002. Acest lucru îl face foarte precis și precis.

Ce finisaje poate obține prelucrarea electrică cu descărcare?

Prelucrarea cu descărcare electrică nu ajunge să lase urme pe piesele de prelucrat. Deci, vă puteți aștepta la finisaje superioare ale suprafeței cu această metodă de prelucrare. Rețineți că, nivelul vitezei de tăiere determină și perfecțiunea finisajului.

Concluzie

Înțelegerea unicității procesului de prelucrare cu descărcare electrică este cu siguranță ceva care vă va ajuta. În toate aceste detalii furnizate, trebuie să vă asigurați că este folosită mașina potrivită pentru a face procesul foarte ușor.

Mai multe resurse:

Sinker EDM vs. Wire EDM – Sursa: TSINFA

Sinker EDM – Sursa: TSINFA

Prelucrare EDM – Sursa: IQS DIRECTORY

EDM – Sursa: XOMETRY