Jaké jsou klíčové aplikace elektroerozního obrábění dnes?

Hlavními aplikacemi elektroerozivního obrábění (EDM) jsou řezání profilů v elektricky vodivých materiálech, tvorba slepých nebo trojrozměrných dutin a výroba malých nebo hlubokých otvorů, které je obtížné vyrobit konvenčním obráběním. Tyto úkoly využívají různé typy strojů: drátové EDM pro řezání profilů, formovací EDM pro tvarované dutiny a vrtací EDM pro otvory vytvářené trubkovou elektrodou.

Výběr správného procesu je důležitější než přiřazení názvu odvětví k dané práci. Součást označená jako „letecká“, „zdravotnická“, „automobilová“ nebo „elektronická“ se automaticky nehodí na jednu konkrétní EDM stroj. Materiál musí být elektricky vodivý, tvar musí odpovídat elektrodě a dielektrické dráze, a požadované rozměry, drsnost povrchu, integrita povrchu a metoda kontrolního měření musí být ověřeny pro konkrétní stroj a jeho nastavení.

Porovnání EDM procesů na pohled

Nelze předpokládat, že jediný stroj zvládne všechny tři procesy. Hybridní stroje nebo stroje s volitelnými funkcemi jsou na širším trhu dostupné, avšak konkrétní funkce musí být potvrzeny pro přesný model a nabídku.

Co mají všechny EDM procesy společného – a co ne

EDM odstraňuje materiál řízenými elektrickými výboji mezi elektrodou a obrobkem přes obráběcí mezeru vyplněnou dielektrikem. Obrobek proto musí mít dostatečnou elektrickou vodivost pro zamýšlený proces. Protože je materiál odstraňován tepelně, nikoli mechanicky střihem pomocí konvenčního řezného nástroje, není tvrdost sama o sobě rozhodujícím omezením. Kalené oceli, vodivé karbidy a mnoho vodivých slitin mohou být vhodnými kandidáty, pokud jsou geometrie a podmínky procesu vhodné.

„Bezkontaktní“ neznamená „bez vlivu na proces“. EDM může zanechat na povrchu přeplavenou vrstvu (tzv. white layer) a další tepelně ovlivněné povrchové znaky. Opotřebení elektrody, chování drátu, odstraňování třísky, stav dielektrika a tepelná stabilita mohou ovlivnit rozměry a povrchovou úpravu. Součásti s kritickým významem pro bezpečnost nebo podléhající předpisy proto vyžadují kvalifikaci procesu a kontrolní plán založený na výkresu, nikoli obecné tvrzení o přesnosti.

Dielektrické uspořádání se také liší. Nepřenášejte pokyny týkající se odolnosti vůči vodě, iontové výměny, filtrů, přísad nebo údržby z jednoho typu EDM do jiného bez ověření přesné dokumentace stroje a kapaliny.

Aplikace drátového EDM: profily, vložky a průchozí řezy

Drátové EDM stroje jsou vybírány v případě, že drát může projít nebo začít uvnitř přístupného otvoru a následovat požadovaný obrys. Typické aplikace na úrovni prvků zahrnují profily razítek a matric, vložky forem, kalibry, vodivé desky, úzké drážky, profily nástrojů pro extruzi nebo tváření a odstraňování součásti z vodivého materiálu.

Dráha drátu vytváří řeznou šířku (kerf) a obvykle vede k průchozímu řezu; nepoužívá se místo EDM s ponořením elektrody pro slepou trojrozměrnou dutinu. Pro konkrétní model je nutné zkontrolovat dostupný sklon, tloušťku obrobku, zatížení, průměr a typ drátu, výplach, počet řezů a strategii řídícího systému. HarsMarg aktuálně rozlišuje reciprokující drátové EDM na stroje s jedním řezem a stroje s více řezy ; spotřební a nastavovací předpoklady z vybavení s neustále přiváděným měděným drátem nesmí být na tyto stroje převzaty bez ověření modelu.

Pro podrobnější vysvětlení výhod a omezení procesu viz průvodce výhodami HarsMarg Wire EDM .

Aplikace EDM pro formování do dutiny: slepé dutiny a tvarované detaily

Ponorné elektroerozivní obrábění (Die-Sinking EDM) je vybrán v případě, že tvarovaná elektroda musí reprodukovat dutinu nebo vnitřní prvek, který nelze vytvořit drátem. Mezi běžné příklady patří dutiny forem, žebra, kapsy, loga, vnitřní rohy a lokální tvary ve vodivých obrobkách. Součástí plánu procesu jsou výroba elektrody, podměr, polarita, hrubovací/dokončovací fáze, přípusť na opotřebení, cirkulace dielektrika a odvod odpadu.

Vyberte si mezi ZNC elektroerozní obrábění formy a CNC elektroerozní obrábění formy z požadovaného pohybu/ovládání, elektrod a obrobku, zatížení stolu, geometrie dutiny, fází procesu a potřeb automatizace – nikoli z obecného slibu povrchové úpravy.

Aplikace vrtání pomocí EDM: Počáteční otvory a malé nebo hluboké otvory

EDM vrtací stroje běžně používají rotující trubkovou elektrodu a vnitřní dielektrické promývání. Používají se pro počáteční otvory určené pro drátové EDM, malé nebo hluboké otvory v vodivých nástrojích a dílech a pro prvky, u nichž konvenční vrtáky narazí na omezení přístupu, tvrdosti nebo síly nástroje.

Průměr elektrody není automaticky zárukou konečného průměru otvoru. Konečný otvor závisí na přeřezu, opotřebení elektrody, materiálu, hloubce, úhlu, promývání, podmínkách vstupu/výstupu a nastavení stroje. Poloha, kulovitost, zkosení, vrstva přetaveného materiálu a poškození při průrazu mohou vyžadovat samostatní kontrolu. Viz Průvodce aplikacemi vrtání pomocí EDM a výběrem stroje pro aktuální hranici D703/DD703.

Příklady z průmyslu musí odpovídat danému prvku

EDM se používá v oblasti tvářecích a formovacích nástrojů, obecného přesného obrábění, leteckého a energetického průmyslu, zdravotnictví, automobilového průmyslu a elektroniky. Užitečnou otázkou není „Používá tento průmysl EDM?“, ale „Který vodivý prvek, na kterém materiálu a s jakými přijímacími kritérii, je vhodný pro který proces EDM?“

Tyto příklady neprokazují, že některý model HarsMarg splňuje požadavky regulovaného odvětví. Je nutné požádat o modelově specifickou nabídku a v případě potřeby provést test reprezentativního vzorku.

Kdy může být EDM nevhodným zpracovacím postupem

EDM by mělo být porovnáváno s jinými procesy v těchto případech:

• součást není za zamýšlených podmínek dostatečně elektricky vodivá;
• prvek má jednoduchý otevřený tvar, který lze ekonomičtěji odstranit frézováním, soustružením, broušením, pilováním nebo vrtáním;
• požadovaná geometrie neposkytuje vhodnou dráhu drátu, přístup elektrody nebo dráhu dielektrika/odpadních částic;
• povolená tloušťka vrstvy přetaveného materiálu, mikropraskliny, tepelný účinek nebo povrchový stav nelze dosáhnout ověřeným procesem a žádným schváleným následným zpracováním;
• rozměry součásti, zatížení, hloubka prvku nebo přístup přesahují ověřenou konfiguraci stroje;
• požadovaný výkon nebo celkové náklady jsou výhodnější u jiné ověřené metody.

Kvalitní posouzení výběru stroje porovnává celou výrobní cestu: elektrodu nebo drát, nastavení, hrubování/dokončování, kontrolu, následné zpracování, spotřební materiály, údržbu, výkon a požadavky na obsluhu.

Informace k zaslání pro výběr EDM procesu

Aby byla odpověď technicky užitečná, zašlete:

• 2D kresba nebo 3D model, který přesně určuje obrobek, který má být obráběn;
• materiál obrobku, třída, tvrdost/stav, rozměry a hmotnost;
• zda se jedná o průchozí profil, slepou dutinu nebo otvor, včetně hloubky, úhlu, kuželovosti a přístupu;
• rozměrová tolerance, Ra/Rz, stav okrajů a jakékoli limity pro vrstvu přepálení nebo mikrotrhliny;
• norma pro kontrolu, metoda měření a jakékoli schválení od zákazníka nebo regulovaného procesu;
• velikost šarže, cílový čas cyklu, současný proces a pozorovaný problém;
• požadované osy, kuželovost/oběžný pohyb/skok nebo funkce automatizace – pouze pokud je aplikace vyžaduje;
• cílová země, dostupné napájení a požadavky na umístění stroje.

Pokud požadavek leží blízko limitu stroje nebo zahrnuje kritický požadavek na integritu povrchu, definujte před nákupem reprezentativní vzorek a plán přijetí. Zkouška musí uvádět materiál, geometrii, elektrodu nebo drát, postup zpracování, místa/metody měření a výsledek, který bude považován za přijatelný.

Často kladené otázky

Může EDM obrábět jakýkoli kov?

EDM vyžaduje elektricky vodivý obrobek. Vodivost je nutná, avšak nezaručuje, že každý materiál, rozměr či prvek je prakticky zpracovatelný. Je třeba dále posoudit geometrii, dielektrikum a přístup k odpadním částicím, tepelné účinky, kapacitu stroje, požadovanou kvalitu a ekonomickou náročnost.

Je možné, aby jeden EDM stroj řezal profily, vyvrtával dutiny a vrtal díry?

Nepředpokládejte to. Drátové EDM, formovací EDM a EDM vrtání používají různé elektrody, různé pohyby a různé způsoby dodávky pracovní kapaliny. Některé tržní stroje mají speciální nebo hybridní funkce, avšak přesná kapacita musí být uvedena v konfiguraci modelu a v nabídce.

Může drátové EDM vytvořit slepou dutinu?

Klasická drátová EDM dráha obvykle vytváří průchozí řez, protože drát prochází obrobkem. Slepé trojrozměrné dutiny jsou obecně úkolem formovacího EDM.

Zaručuje EDM vysokou přesnost nebo jemný povrch?

Žádný obecný název procesu nezaručuje výsledek. Přesnost a kvalita povrchu závisí na stroji/konfiguraci, elektrodě nebo drátu, obrobku, geometrii, uspořádání, etapách procesu, řízení dielektrika/a odpadu, tepelném stavu a metodě měření. Použijte specifikaci modelu a reprezentativní kvalifikační test, pokud je to vyžadováno.

Je EDM užitečné pouze pro velmi tvrdé materiály?

Ne. EDM se často volí pro kalené nebo obtížně obrobitelné vodivé materiály, avšak tvrdost není jediným důvodem. Geometrie prvků, řezná síla, přístup nástroje, požadovaný detail a celková ověřená technologická cesta mohou činit EDM užitečným i pro jiné vodivé materiály.

Jak potvrdit aplikaci EDM před zakoupením stroje?

Přiřaďte požadovaný prvek ke správnému procesu EDM, zkontrolujte ověřený rozsah modelu a jeho funkce, poté dokumentujte materiál, geometrii, tolerance, požadavky na povrch, kontrolu a výrobní potřeby. U kritických nebo hraničních úloh dohodněte reprezentativní vzorový test a metodu přijetí.

Požádejte o posouzení aplikace EDM

Zašlete společnosti HarsMarg svůj výkres, materiál, typ prvků, rozměr/hmotnost obrobku, tolerance, požadavky na povrch a integritu, velikost šarže, potřeby automatizace, napájení a cílové místo. Můžeme směrovat vaši poptávku k příslušné rodině zařízení pro drátové EDM, formovací EDM nebo vrtné EDM a určit, které technické možnosti je třeba potvrdit v technické nabídce. Podejte svou aplikaci EDM k posouzení .