Mikä on porakoneen EDM:n käytön keskeiset edut tuotannossa?

Sinker-EDM:n tärkein etu on kyky tuottaa sokeita kammioita ja monimutkaisia muotoiltuja piirteitä sähköä johtavissa materiaaleissa ilman perinteistä leikkausreunaa, joka painautuisi työkappaleeseen. Sitä käytetään usein laajasti muoteissa, työkaluissa, kovennetuissa työkaluissa ja yksityiskohdissa, joita on vaikea saavuttaa tai hallita poraus- tai jyrsintäprosesseilla. Sen todellinen tarkkuus, pinnanlaatu, kiertoaika ja kustannukset riippuvat kuitenkin edelleen koneesta, elektrodista, työkappaleesta, kammioista, kipinävälistä, eristeenjärjestelmästä ja pätevästä prosessista.

Sinker-EDM on siis parhaiten arvioitava sovelluskohtaisena prosessina, ei yleisenä korvaajana jyrsintää tai langan EDM:ää varten. Hyödyllinen valintatarkastelu alkaa piirroksesta, materiaalista, kaviteetin geometriasta, elektrodisuunnittelusta, tuotantomäärästä ja hyväksyntämenetelmästä. Se ei ala ehdottomasta toleranssista tai pinnanlaatuluvusta.

Kuinka sinker-EDM tuottaa kaviteetin

Muottipohjainen tai ram-EDM-kone luo ohjattuja pulssimaisia sähköisiä purkauksia pienessä välyksessä muotoillun elektrodin ja työkappaleen välillä. Aktiivialue on ympäröity eristeenesteen nesteellä. Jokainen purkaus poistaa pienen määrän materiaalia, ja servojärjestelmä säilyttää käytettävissä olevan välyksen, kun elektrodi etenee.

Työkappaleen on yleensä oltava sähköä johtava. Mekaaninen kovuus ei ole niin rajoittava tekijä kuin sirontaa muodostavassa työstössä, mutta poistumisnopeus ei ole riippumaton työkappaleen materiaalista: sulamiskäyttäytyminen, sähkö- ja lämmönjohtavuusominaisuudet, elektrodi/työkappale-pari, kipinäolosuhteet, käytössä oleva pinta-ala ja jätteiden poisto vaikuttavat kaikki lopputulokseen.

Kolo noudattaa suunniteltua elektrodin muotoa, mutta se ei ole täydellinen yksi-yhteen-kopio. Elektrodi suunnitellaan yleensä tarkoituksellisesti pienemmäksi tai siirrettyksi ottaen huomioon kipinäväli. Sen materiaali, pinnan laatu, kulmien säteet, kulumisaste, asennus, korjausarvot ja mahdollinen tuettu kiertoliike vaikuttavat lopulliseen koon ja muotoon.

Upotus-EDM:n käytännön edut

Jokaisella alla mainitulla edulla on prosessiraja. Viimeinen sarake määrittelee, mitä on vahvistettava ennen kuin etu voidaan ottaa käyttöön ostotai tuotantopäätösten perustana.

Milloin upotus-EDM on vahva vaihtoehto?

Piirustus ja prosessireitti pitävät ratkaista teknologian valinnan. Alla oleva vertailu on suodatusopas, ei korvausta sovellustarkastelulle.

Tarkkuus ja pinnanlaatu ovat kvalifioituja tuloksia

Upotus-EDM tukee tarkkaa kaviteettityötä, mutta yhtä toleranssia ei sovelleta kaikkiin koneisiin ja työhön. Tulos riippuu koneen sijoituksesta ja lämpökäyttäytymisestä, valmistetusta elektrodista, alimitoitetusta koosta, elektrodin kulumaan, kipinävälistä, kaviteetin syvyydestä ja pinta-alasta, karkean viimeistelyn ja tarkkaan viimeistelyn sallitusta mitoitusvarasta, referenssistrategiasta ja tarkastuksesta.

Pinnan tekstuurin määrittelyä ei saa rajoittaa vain kuvaileviin termeihin, kuten ”sileä” tai ”peilimäinen”. Merkitse vaadittu parametri, esimerkiksi Ra tai Rz, sen yksiköt, standardi ja sen versio, mittaus suunta, mittauspaikat, mittalaitteen asetukset sekä hyväksyntäsääntö. Älä muunna Ra- ja Rz-arvoja kiinteällä kertoimella.

Sileämpi mitattu tekstuuria ei todista, etteikö osassa olisi uudelleenmuodostunutta kerrosta, lämpövaikutettua materiaalia tai mikrorakkoja. Nämä ovat pinnan eheyskysymyksiä, joihin tarvitaan omat raja-arvonsa ja tarkastukset silloin, kun ne vaikuttavat väsymiseen, tiivistykseen, pinnoitukseen, korroosiosuojaan, lääketieteelliseen käyttöön tai muuhun kriittiseen toimintoon. Katso erillistä sinker EDM -pinnanlaatuprosessiohjetta hallitun karkeusvaiheen ja viimeistelyvaiheen sekä mittauksen työnkulkuun.

Elektrodin suunnittelu määrittää enemmän kuin vain nimellisen muodon

Elektrodi on valmistettu prosessityökalu. Sen materiaali ja laatu, grafiitin käytön yhteydessä hiukkasrakenne, lujuus, koneistettavuus, lämmönkäyttäytyminen ja kulumisvastus vaikuttavat tarkkuuteen, nopeuteen, pinnanlaatuun ja kokonaistyökustannuksiin. Kupari ja grafiitti kumpikin soveltuvat hyvin tietyissä käyttökohteissa; kumpikaan ei ole yleispätevästi paras.

Tuotantoelektrodisuunnitelmassa tulisi määritellä:

• elektrodin materiaali ja tarkka laatu, valmistusmenetelmä ja tarkastustiedot;
• nimellismuoto, pienimmät ripset/kaarevuussäteet, pinnan tila ja roskien poistoon käytettävät ominaisuudet;
• hyväksytty alamitta/siirtymä, napaisuus ja kompensaatiostrategia;
• karkean koneistuksen, puolitarkkojen ja lopputarkkojen tehtävät, mukaan lukien tarve erillisille elektrodeille;
• pidin, mittapiste, suuntaus, asento ja vaihtoproseduuri;
• kulman, pään ja sivun kulumistarkastukset sekä vaihto/uudelleenhyväksyntäsäännöt.

Pienin käytännöllinen sisäinen säde ei siis ole nolla. Sitä rajoittavat elektrodin valmistus ja säde, kipinäväli, kulumisnopeus, syvyys, kompensointi ja prosessin vakaus. Jos piirustuksessa on kriittinen sisäkulma, merkitse piirustukseen säde ja tarkastussääntö ja sisällytä ne näytetestausta varten.

Syvät kaviteetit vaativat välin ja epäpuhtauksien poistosuunnitelman

Dielektrinen aine eristää välin ennen läpilyöntiä, jäähdyttää aktiivista aluetta ja kuljettaa pois poistettuja hiukkasia. Prosessi, joka toimii avoimessa ja pinnallisessa kaviteetissa, ei välttämättä pysy vakaina syvällä ripssillä tai suuressa sokeassa alueessa. Jääneet epäpuhtaudet voivat aiheuttaa epänormaaleja kipinöitä, paikallista pistekulumaa, hitaampaa koneistusta, lisääntyvää kulumista ja epätasaisia pintoja.

Ennen syvän tai kapean kaviteetin hyväksymistä tarkista seuraavat asiat:

• täysi elektrodin ja pitimen pääsy koko suunnitellun syvyyden läpi;
• hyväksytty dielektrinen aine, nestetaso, suodatus, kiertoprosessi ja huolto-olosuhteet;
• missä kohtaa epäpuhtaudet pääsevät sisään, liikkuvat ja poistuvat aktiivisesta välitästä;
• pesu, imu, hyppäys tai kiertoliike vain siinä tapauksessa, että valittu kone ja ohjain tukevat sitä;
• voiko virtaus tai liike häiritä herkkää elektrodia tai aiheuttaa epätasaisia olosuhteita;
• miten kulumaa, kartiomaista muotoa, syvyyttä ja pintaa mitataan vaikeimmin päästävissä paikoissa.

Älä siirrä nesteentyyppiä, painetta, johtavuutta, lämpötilaa, hyppäysmäärää, kiertoliikkeen arvoa tai sähköasetusta toisesta koneesta. Käytä tarkkaa konfiguraatiota varten toimitettua käyttöoppaata ja teknologiapöytäkirjaa, ja varmista sitten koko prosessi edustavalla geometrialla.

Ei perinteistä leikkuuvoimaa ei tarkoita ”jännityksetöntä”

Koska elektrodi ja työkappale eivät ole perinteisessä leikkuukontaktissa toisiinsa, upotus-EDM välttää poraamiseen liittyvän työkalun painon ja lastunmuodostuksen aiheuttaman värinän. Tämä voi olla arvokasta herkillä piirteillä ja kovennetuilla materiaaleilla. Se ei kuitenkaan poista tarvetta turvalliselle työkappaleen kiinnitykselle, oikealle tuen järjestelylle, vakaille mittauspisteille tai lämpötilan hallinnalle.

EDM on lämpöprosessi. Materiaali sulaa tai höyrystyy paikallisesti, suurin osa jätteistä poistetaan eristeen avulla ja osa materiaalista voi jähmettyä uudelleen pinnalle uudelleenmuodostuneena kerroksena tai valkoisena kerroksena. Lämmön vaikutuksesta syntyvä materiaali, jäännösjännitykset tai mikrosäröt voivat myös olla merkityksellisiä sovelluksen kannalta. Karkean ja viimeistelyn ehdot voivat muuttaa näitä tuloksia, mutta ilmaisut "ei metallurgisia muutoksia" ja "jännityksetön" eivät ole päteviä yleiskuvauksia.

Arvioi tuotantotehokkuutta hyväksytyn osan perusteella, ei pelkästään polttamisaikaa tarkastelemalla

Upotus-EDM voi vähentää käsittelyä tai manuaalista viimeistelyä hyväksytyssä prosessissa, mutta se ei automaattisesti ole nopein tai edullisin menetelmä. Perinteinen poraus on usein nopeampi yksinkertaisille ja helposti saavutettaville geometrioille. EDM lisää elektrodin suunnittelun ja valmistuksen, asennuksen, eristeen ja suodatuksen, polttamisajan, elektrodin kulutuksen, tarkastuksen sekä mahdollisen kiillotuksen tai uudelleenmuodostuneen kerroksen poiston.

Taloudellinen vertailu tulisi sisältää koko reitin: elektrodien määrän ja valmistusajan, kiinnityslaitteet ja asennukset, koneen käyttöjakson, operaattorin läsnäolon, kulutusmateriaalit, tarkastukset, hylätyt osat, toissijaisen viimeistelyn ja hyväksyttyjen osien määrän. Toistuvat muottikammiot voivat perustella kehittyneempää elektrodi- ja automaatiostrategiaa; yksittäinen muottikammio ei välttämättä sitä vaadi.

HarsMarg ryhmittelee nykyiset koneensa die-sinking EDM -sarjaan , jossa on erilliset ZNC:n työntötyöstö EDM ja CNC:n työntötyöstö EDM luokat. Valinnan tulisi perustua vahvistettuun ohjausarkkitehtuuriin, akselien liikealueisiin, konesäiliön/työkappaleen ulottuvuuksiin, kuormitukseen, generaattoriin, elektrodivaatimuksiin, liikkeeseen ja piirrustuksen vaatimiin lisävarusteisiin. Pelkkä CNC-merkintä ei todista automaattista elektrodinvaihtoa, valvomattomaa toimintaa tai tiettyä tarkkuutta/pintalaatua.

Varmista prosessi edustavalla näytteellä

Kun tarkkuus, pinnanlaatu, pinnan eheys, kierrosaika tai sähkökäyttöisen elektrodin kulumisnopeus ovat tärkeitä, käytä dokumentoitua näytetestiä yleisen luetteloväitteen sijaan. Näytteen on edustettava todellista materiaalia ja niitä ominaisuuksia, jotka todennäköisimmin vaikuttavat tulokseen.

1. Kiinnitä vaatimus: materiaali/käsittelytapa, geometria, tarkkuusvaatimukset, pintarakenteen vaatimukset, pinnan eheyden raja-arvot, tuotantomäärä ja tarkastusmenetelmä.
2. Määritä elektrodi: materiaali/laatu, geometria, pienempi mitoitus, pitimet, referenssipiste, määrä sekä karjaus/tarkkausrooli.
3. Käytä täsmälleen ehdotettua konfiguraatiota: kone, generaattori, ohjain, eristeenjakelujärjestelmä, tuettu välys/jätteiden poistotapa ja hyväksytty prosessitaulukko.
4. Tallenna koko koeajo: prosessiversio, vaiheet, vakaus-havainnot, kierrosaika, elektrodin tunniste/kuluminen sekä mahdolliset keskeytykset tai korjaavat toimet.
5. Tarkasta piirustuksen mukaan: mitat, muoto, syvyys, kartiomainen muoto, kaarevuussäteet ja pinnan tekstuuria sekä tarvittaessa pinnan laadun.
6. Julkaise vain todistettu laajuus: määritä materiaali, geometria, olosuhteet ja mittausalue sen sijaan, että yhden testin perusteella tehtäisiin yleispätevä väite koneesta.

Mitä lähettää konevalintaa tai tarjouspyyntöä varten

Hyödyllinen tekninen tarkastelu vaatii enemmän kuin pelkän kokonaisosan koon. Lähetä:

• 2D-piirros ja mahdollisesti 3D-malli viitepisteineen ja versiohistorialla;
• työkappaleen materiaali, laatu, käsittelytapa/kovuus, mitat ja paino;
• ontelon aukeama, syvyys, projisoitu tai kosketuspinta-ala, ripat, ilmanpoistokanavat, kulmat ja vaaditut sisäiset kaarevuussäteet;
• vaaditut mittatoleranssit/muototoleranssit ja niiden soveltamisalueet;
• vaadittu Ra-, Rz- tai muu pinnan tekstuuriparametri, yksiköt, standardi/versio ja mittausmenetelmä;
• mikä tahansa uudelleenmuokattu kerros, mikrorakko, jäännösjännitys, hiomatoimenpide, pinnoite tai muu pinnan laadun vaatimus;
• nykyinen elektrodikonsepti tai tarve apua materiaalin, laadun, alimitan, lukumäärän ja pitimen suhteen;
• vuosittainen tai eräkohtainen määrä, tavoiteltu kiertoaika, tarkastustiedot ja automaatiotarpeet;
• toimitusmaa, saatavilla oleva sähköntarve ja sovellettavat tehdas-/turvallisuusvaatimukset.

Mallin tarkistusta, näytetestaussuunnitelmaa tai teknistä tarjousta varten ota yhteyttä HarsMargiin piirustuksen ja materiaalitietojen kanssa. Mikä tahansa hyväksyntäluku on merkittävä vahvistetun mallin, konfiguraation, näytteen ja tarkastusmenetelmän vastapuolelle.

Usein kysytyt kysymykset

Mikä on syvätyöstön EDM:n suurin etu?

Sen määrittävä etu on muotoiltua elektrodia käyttävän kyvyn luoda sokeita tai muotoiltuja koloja sähköä johtavassa työkappaleessa ilman perinteistä leikkauskontaktia. Tämä on erityisen hyödyllistä, kun materiaali on kovennettu tai kun ominaisuus on vaikeasti saavutettavissa leikkurilla. Lopputulos riippuu edelleen elektrodista, välistä, epäpuhtauksien hallinnasta ja kvalifioitusta prosessista.

Miten upotus-EDM eroaa langan-EDM:stä?

Upotus-EDM käyttää muotoiltua elektrodia kolojen tai syvennysten muodostamiseen. Langan-EDM käyttää liikkuvaa lankaelektrodia profiilin leikkaamiseen, yleensä työkappaleen läpi. Sokea muottikolo viittaa yleensä upotus-EDM:hen; läpikuultava leikkauskontuuri viittaa yleensä langan-EDM:hen. Piirros ja pääsyreitti määrittävät prosessin.

Voiko upotus-EDM:llä koneistaa mitä tahansa materiaalia?

Työkappaleen on yleensä oltava sähköä johtava. Jopa johtavien materiaalien keskuudessa poistumisnopeus, elektrodin kulumisnopeus, pinnanlaatu ja pintarakenteen eheys vaihtelevat materiaalin laadun ja tilan mukaan. Vahvista todellinen materiaali ja prosessi, älä luota pelkästään sanaan "metalli".

Onko upotus-EDM:n tarkkuus riippumaton materiaalin kovuudesta?

Ei. Mekaaninen kovuus ei ole yhtä rajoittava tekijä, koska perinteistä leikkuuterää ei käytetä, mutta materiaalin sähköiset ja lämmölliset ominaisuudet, elektrodipari, purkausolosuhteet, geometria, välyksen vakaus, kulumisnopeus ja tarkastus vaikuttavat edelleen tulokseen. Tarkkuus on varmistettava kullekin erityiselle työlle.

Tarkoittaako leikkuukontaktin puuttuminen sitä, että osa on jännityksetön?

Ei. Upotus-EDM välttää perinteisen työkalun aiheuttaman paineen ja värähtelyn, mutta se on lämpöprosessi. Uudelleenmuodostunut valkoinen kerros, lämpövaikutteinen materiaali, jäännösjännitykset tai mikrorakot voivat olla merkityksellisiä, ja osaa tarvitaan edelleen sopivaa tukea ja kiinnitystä.

Voiko jokainen upotus-EDM-kone tuottaa peilikirkkaan pinnan tai saman tiukat toleranssit?

Ei. Tarkka pinnanlaatu ja tiukka kammio riippuvat koneesta ja generaattorista, sähkökäyttöaineen materiaalista/luokasta ja pinnasta, alimitoitetusta koosta, työkappaleesta, kammion koosta/syvyydestä, nesteellä/epäpuhtauksilla tapahtuvasta ohjauksesta, prosessivaiheista, lämpöolosuhteista ja mittausmenetelmästä. Pyydä edustavaa dokumentoitua kokeilua, kun vaatimus on tärkeä.

Onko kupari tai grafiitti aina parempi sähkökäyttöaine?

Kumpikaan ei ole yleisesti parempi. Vertaa tarkkaa materiaalia ja luokkaa työkappaleeseen, yksityiskohtiin, pinnan tavoitteeseen, generaattoriin, napaisuuteen, kulumiseen, sähkökäyttöaineen valmistusmenetelmään ja kokonaishyväksyttyjen osien kustannuksiin.