Hva står EDM for i maskinering? Maskinering av elektrisk utladning forklart

Herd en forminnsats til 52 HRC og freseren som formet den i myk tilstand slutter å være et alternativ. Hjørneradiusen er 0,3 mm, ribben er 40 mm dyp, og verktøyet kan rett og slett ikke nå inn i hulrommet. Det er øyeblikket EDM kommer inn i samtalen.

EDM står for elektrisk utladningsbearbeiding. Ingenting berører arbeidsstykket. En formet elektrode og arbeidsstykket sitter i en tank med dielektrisk væske, en pulserende spenning bygger bro over gapet mellom dem, og tusenvis av små gnister eroderer metall bort ett krater om gangen. Fordi kuttehandlingen er termisk snarere enn mekanisk, slutter materialhardheten å være den begrensende faktoren, og derfor er EDM fortsatt standardprosessen for formhulrom, herdede dyser og enhver geometri en roterende kutter ikke kan nå.

Hva står EDM for i maskinering?

EDM er forkortelsen for elektrisk utladningsmaskinering. På eldre tegninger og i butikk-gulvsamtale vil du også høre gnistbearbeiding, gnisterosjon eller gnisterodering. Dysesynking, synker-EDM, ram-EDM og wire-EDM er alle undertyper av samme prosessfamilie i stedet for konkurrerende teknologier.

Metoden vokste ut av forskning på 1940-tallet, da kontrollert elektrisk erosjon ble utviklet til en praktisk maskineringsprosess av de sovjetiske forskerne B. R. Lazarenko og N. I. Lazarenko. Det som gjorde en laboratorieeffekt til et produksjonsverktøy var servokontroll: Maskinen må holde et gap målt i hundredeler av en millimeter mens hundrevis eller tusenvis av utladninger skjer hvert sekund.

Tre forhold definerer hver EDM-operasjon:

• Arbeidsstykket må lede strøm.
• En elektrode formet som det hulrommet du ønsker må være tilgjengelig, eller i wire EDM, en wire.
• Spalten mellom elektrode og arbeidsstykke må fylles med ren dielektrisk væske.

Hvordan gnisterosjon fjerner metall

En synkende EDM-maskin kutter ikke. Det brenner. Syklusen gjentas tusenvis av ganger per sekund:

1. Servohodet fører frem elektroden til gapet er lite nok til at dielektrikumet kan brytes ned.
2. En utladningskanal dannes, strømmen flyter, og plasmatemperaturen ved det enkeltpunktet overstiger arbeidsstykkets smeltepunkt.
3. Et lite krater av smeltet og fordampet metall skytes ut fra overflaten.
4. Pulsen slutter, dielektrikumet slukker krateret, og servoen trekker seg litt tilbake slik at fersk væske kan skylle bort rusk.

Fordi elektroden aldri berører arbeidsstykket, er det ingen skjærekraft, ingen skravling og ingen verktøyavbøyning. Derfor kan EDM etterlate et skarpt indre hjørne som en fres, som alltid har sin egen radius, aldri kan produsere.

Hovedtyper av EDM

EDM er en familie av prosesser, og elektrodeformatet er det som skiller medlemmene. En synkende maskin kaster en formet elektrode inn i et hulrom, en trådmaskin kjører en tynn bevegelig tråd gjennom en plate, og en maskin med små hull bruker et roterende rør.

Hvis du veier de to vanligste alternativene, er den praktiske splittelsen enkel: blinde hulrom og tredimensjonale detaljer går til et dysesynker, mens gjennomgående profiler og tette toleranseplater går til en trådmaskin. En nærmere titt på søkke EDM og wire EDM viser hvor de to overlapper og hvor de ikke gjør det.

Hva EDM gjør bra, og hvor det kommer til kort

Den ærlige oppsummeringen er at EDM kjøper kapasitet med syklustid. Bruk den der geometri eller materiale utelukker konvensjonell skjæring.

Styrker

• Maskinerer ethvert ledende materiale uavhengig av hardhet, inkludert verktøystål ved 60 HRC, karbid, titan og nikkellegeringer.
• Ingen skjærekraft, så tynne vegger, slanke ribber og delikate egenskaper overlever operasjonen.
• Skarpe indre hjørner og dype smale spor som ingen roterende kutter kan produsere.
• Fin finish med dedikerte generatorkretser, ofte i mikronområdet.

Begrensninger

• Arbeidsstykket må lede strøm, så glass, plast og det meste av keramikk er ute.
• Metallfjerningshastigheter er lavere enn fresing, så grovarbeiding av store volumer er dyrt.
• Prosessen etterlater et omstøpt eller hvitt lag som kan trenge fjerning på tretthetskritiske deler.
• Elektroder slites og må kles eller byttes ut, og dielektrisk væske trenger filtrering og avfallshåndtering.

ZNC, PNC og CNC: Hva bokstavene betyr på en EDM-maskin

Maskinetiketter på en synkende EDM bruker tre akronymer. De beskriver hvor mye av maskinen som er under numerisk kontroll, og det er den største enkeltdriveren for pris og hvem som kan betjene maskinen.

ZNC: Z-akse numerisk kontroll

På en ZNC-maskin er Z-aksen, som er elektrodedykket, servostyrt, mens X og Y plasseres for hånd med håndhjul og skiver. Dette er arbeidshestene til ukomplisert form- og formarbeid: raske å sette opp for engangshulrom og lite krevende for operatøren. Et typisk eksempel er ZNC 450 EDM Dysesynkemaskin/Sinker EDM Valgfritt: EDM kontrollskap Se produkt → ZNC-450 klasse maskin, dimensjonert for små og mellomstore hulromsarbeid.

PNC: programmerbar numerisk kontroll

X, Y og Z er alle programmerbare, så maskinen plasserer elektroden automatisk og kjører flertrinnsprogrammer. Det dekker former med flere hulrom og repeterende arbeid der manuell posisjonering ville forbruke skiftet. Maskiner i denne klassen, som f.eks PNC 450 EDM Dysesynkemaskin/Sinker EDM Valgfritt: PNC Tungsten Steel Electric Box (DC) Se produkt → PNC-450, sitte mellom den manuelle ZNC og den fullt programmerte CNC i både kapasitet og pris.

CNC: datamaskin numerisk kontroll

Full CNC legger til bane, multi-akse interpolering, lagrede programmer og, på større modeller, automatisk elektrodebytte. Det er valget for komplekse tredimensjonale hulrom, ubetjente løp og butikker som trenger repeterbare resultater fra ett skift til det neste. Større arbeidskonvolutter følger samme logikk, og det er derfor en CNC 650 EDM Dysesynkemaskin/Sinker EDM Valgfritt: CNC elektrisk boks (AC/Japan Panasonic servomotor) Se produkt → Maskin i CNC-650-klassen er vanligvis spesifisert når både detaljerte hulrom og større formblokker må kjøres på én plattform.

EDM mot fresing og sliping: Velg etter geometri, ikke vane

Prosessvalg kommer vanligvis ned til tre spørsmål: hvor hardt er materialet, hvor dypt og smalt er egenskapen, og hvor fin må overflaten være? Fresing vinner på fjerningshastigheten når en kutter fysisk kan nå geometrien. Sliping vinner når du trenger planhet og dimensjonskontroll på tilgjengelige overflater. EDM vinner når geometrien er uoppnåelig eller materialet allerede er herdet.

Den praktiske konsekvensen er en to-trinns arbeidsflyt som de fleste støpeformbutikker allerede kjører: fres hulrommet mykt, etterlater et jevnt lagertilskudd, deretter varmebehandle og etterbehandle med EDM. Å hoppe over EDM-trinnet betyr enten å akseptere en kutterradius i hjørnet eller å betale for en mindre kutter og en mye lengre fresesyklus.

Hva du bør sjekke før du kjøper en EDM

Spesifikasjonsark ser like ut; forskjellene viser seg i arbeidskonvolutten og i hvordan maskinen oppfører seg en fredag ​​ettermiddag. Be om disse tallene før du sammenligner priser:

• Arbeidstankens dimensjoner og maksimal vekt på arbeidsstykket, målt med elektrodeholderen og chucken på plass.
• X, Y og Z reiser, og om Z-slag er nok for elektrodelengdene du faktisk løper.
• Generatorens utgangsområde, den fineste overflatefinishen den kan nå, og hvor mange programmer som kan lagres.
• Elektrodeveksler eller magasinkapasitet, dersom uovervåket maskinering er en del av planen.
• Dielektrisk filtrering, kjøling og tankkapasitet, som driver både driftskostnader og finishkonsistens.
• Tilgjengelighet av reservedeler og realistisk responstid for service i ditt område.

Nantong New Era Technology har bygget CNC-maskinverktøy i mer enn 20 år og produserer ZNC-, PNC- og CNC-stansemaskiner fra små hulromsarbeid opp til store formblokker, sammen med vertikale og horisontale maskineringssentre, overflateslipere og graveringsmaskiner. Hvis du ønsker å matche modeller mot din egen delblanding, hjelper det å starte med EDM-senkemaskinserie og arbeid utover fra det største hulrommet du forventer å brenne.

FAQ: EDM i maskinering

De tre bokstavene på tegningen forteller deg en ting fremfor alt: delen kan ikke etterbehandles med en roterende kutter, enten fordi materialet er for hardt eller geometrien er for stram. Når det er klart, handler de gjenværende avgjørelsene om elektroden, kontrollklassen og arbeidskonvolutten, og det er spørsmål enhver maskinbygger bør kunne svare med reelle tall i stedet for adjektiver.