Quali Sono le Applicazioni Comuni della Foratura EDM?

La foratura di fori EDM è comunemente impiegata per realizzare fori piccoli o profondi, fori di partenza per Wire EDM, fori di processo e schemi ripetuti di fori con coordinate precise su pezzi conduttivi dal punto di vista elettrico. È particolarmente utile valutare questo processo quando il materiale, il diametro del foro o la profondità di foratura rendono difficoltosa la lavorazione convenzionale. Il processo non è adatto a pezzi non conduttivi e nessuna macchina deve essere scelta in base esclusivamente al nome del processo: occorre invece esaminare attentamente la qualità del materiale, la geometria del foro, le tolleranze, la quantità richiesta, le condizioni di spurgo e i requisiti di ispezione.

Per l’equipaggiamento HarsMarg, il D703 è una macchina non CNC con avanzamento controllato sull’asse Z, mentre il DD703 è l'opzione CNC/multi-asse per il posizionamento programmato delle coordinate. Entrambe le pagine prodotto attuali indicano un intervallo di diametro dell'elettrodo di φ0,3–φ3,0 mm . Si tratta di un intervallo relativo all'elettrodo, non di un intervallo garantito per il foro finito; il foro finale deve essere valutato in base al pezzo reale e al processo effettivo.

Come funziona la foratura a scarica elettrica (EDM)?

La foratura a scarica elettrica (EDM) rimuove materiale mediante scariche elettriche controllate tra un elettrodo e un pezzo conduttore. Un elettrodo tubolare viene comunemente fatto ruotare mentre un fluido di lavoro lo attraversa per trasportare via i materiali erosi dall’area di scarica e contribuire a mantenere un gap stabile. Poiché il materiale viene rimosso tramite scarica elettrica e non mediante un tagliente convenzionale, questo processo può essere impiegato su componenti conduttivi temprati e per geometrie di foro difficilmente realizzabili con una punta meccanica.

Il processo presenta ancora limiti pratici. La conducibilità elettrica è essenziale e i risultati dipendono dalla qualità del pezzo in lavorazione, dalle caratteristiche dell’elettrodo, dal diametro e dalla profondità del foro, dall’accesso del fluido di scarico, dalle impostazioni elettriche, dalla configurazione della macchina, dal metodo di installazione e di misurazione. La durezza del materiale da sola non determina né l’idoneità né il tempo di ciclo. Poiché l’EDM è un processo termico, lo strato ricostituito e la zona influenzata dal calore devono essere definiti e ispezionati ogniqualvolta siano rilevanti per il componente.

Applicazioni comuni della foratura EDM

1. Fori di avvio per la macchina a filo EDM

Un foro di avvio fornisce il percorso necessario per infilare il filo elettrodo della macchina a filo EDM prima di tagliare un contorno interno chiuso. Esempi tipici includono aperture interne, scanalature o profili che non iniziano da un bordo esterno. La posizione e il diametro richiesti del foro di avvio devono essere determinati in base alle dimensioni del filo EDM, al metodo di infilatura, al contorno e allo spessore del pezzo.

Foratura di fori EDM e Elettroerosione a filo sono processi separati. La macchina di foratura prepara il passaggio iniziale; la macchina a filo EDM esegue quindi il profilo programmato. Definire la prima operazione come «foratura a filo EDM» può generare confusione riguardo ai requisiti dell’attrezzatura e del processo.

2. Fori di processo in componenti per utensili, stampi e matrici

I componenti per utensili, matrici e stampi possono richiedere fori di avviamento, fori di sfiato, fori di spurgo, fori relativi agli espulsori o altri fori di processo rettilinei in materiale conduttivo temprato. La foratura a scarica elettrica (EDM) può essere valutata quando la foratura convenzionale risulta limitata dalle caratteristiche del materiale, da piccoli diametri o da elevate profondità. Il disegno deve comunque indicare il punto di entrata, il diametro finale, la profondità, la posizione e qualsiasi requisito relativo alla superficie o allo strato ricostituito.

Non si deve presupporre che ogni geometria di canale di raffreddamento possa essere realizzata con una configurazione standard di foratura EDM. I passaggi intersecanti, inclinati, ciechi o multidirezionali richiedono una revisione specifica della macchina e dell’attrezzatura prima della quotazione.

3. Fori per raffreddamento, flusso e orifizi in parti metalliche conduttive

I fori di raffreddamento o di flusso nei componenti in lega conduttiva rappresentano applicazioni industriali consolidate della foratura mediante EDM. I componenti candidati possono essere impiegati in sistemi turbina, energetici, idraulici, di controllo del carburante o altri sistemi di gestione termica e del flusso. Questi esempi descrivono la categoria di processo; non implicano che una particolare macchina HarsMarg sia già stata qualificata per componenti aerospaziali, medici, automobilistici o soggetti a regolamentazione.

Per una revisione tecnica, fornire l’esatta lega, il diametro e la profondità del foro, l’angolo di entrata, lo spessore della parete, il numero di fori, i requisiti di flusso o di accettazione dimensionale e il metodo di ispezione. Una prova riuscita di realizzazione di fori non certifica di per sé il componente finito né le sue prestazioni in servizio.

4. Pattern ripetuti di fori con coordinate

Le piastre, gli inserti, gli ugelli, i dispositivi di fissaggio e componenti conduttivi simili potrebbero richiedere più fori in coordinate programmate. Questa applicazione va valutata partendo dal riferimento (datum), dall’elenco delle coordinate, dall’interasse, dalla tolleranza posizionale e dalla quantità di pezzi—non semplicemente dal numero di assi della macchina. Una configurazione CNC/multi-asse come il modello DD703 rappresenta il punto di partenza più appropriato quando è richiesto un riposizionamento ripetuto sulle coordinate.

5. Fori piccoli o profondi in materiali conduttivi temprati

La foratura a scarica elettrica (EDM) può essere presa in considerazione per acciai temprati e altre leghe conduttive elettricamente, qualora una punta convenzionale risulti inadeguata o di difficile controllo. Il materiale deve essere identificato con la sua effettiva classe, poiché conducibilità, composizione chimica, trattamento termico e comportamento nel processo di spurgo possono influenzare il processo. Non si devono applicare valori universali di velocità di foratura, rapporto profondità/diametro, precisione o finitura superficiale su materiali diversi e geometrie di foro differenti.

Come Scegliere tra D703 e DD703?

Scegliere prima la configurazione di comando, quindi confermare la capacità fisica. Il D703 è concepito per un impianto di foratura più semplice, non CNC, con avanzamento controllato sull’asse Z. Il DD703 è l’opzione CNC/multi-asse quando un progetto richiede posizionamento programmato in coordinate o schemi ripetuti di fori. La corsa dichiarata o le dimensioni del piano non determinano la precisione dei fori, e la gamma di elettrodi indicata non garantisce il diametro finale del foro.

Confronta l'intero Gamma di macchine per la foratura a scarica elettrica (EDM) , il categoria di foratrici EDM a un asse e la categoria di foratrici CNC EDM a tre assi la scelta finale deve basarsi sulle definizioni visibili della macchina e sulla quotazione tecnica confermata.

Quali sono le principali limitazioni del processo?

• È obbligatoria la conducibilità elettrica. Un materiale non conduttore non può essere lavorato con questo processo EDM, a meno che non venga impiegato un metodo diverso e specificamente convalidato.
• Il diametro dell’elettrodo non corrisponde al diametro del foro finito. Il gioco di scarica, l’usura dell’elettrodo, il materiale, la profondità e i parametri di impostazione influenzano il diametro misurato del foro.
• La profondità modifica il processo. Fori più profondi possono rendere più difficoltosa la rimozione dei detriti e l’usura dell’elettrodo, quindi non va promesso alcun rapporto universale tra profondità e diametro.
• L’accuratezza richiede una prova definita. Un incremento tabellare o una coordinata programmata non dimostrano le dimensioni effettive o la posizione finale del foro.
• Lo stato superficiale e metallurgico dipende dall’applicazione specifica. Se riveste importanza lo strato di ri-solidificazione, la zona termicamente alterata, il sovrametallo, le condizioni di ingresso/uscita, il conicità o la rugosità, va indicata la regola di accettazione e il metodo di ispezione.
• Il tempo di ciclo è condizionato. Il materiale, il diametro, la profondità, il flusso di fluido di afflusso, i parametri elettrici, la sostituzione dell’elettrodo e il numero di fori influenzano tutti il tempo di produzione.
• Le caratteristiche speciali richiedono conferma. Fori ciechi, fori inclinati, cambio automatico dell’elettrodo, rilevamento del breakthrough e automazione non sorvegliata non vanno dati per scontati sulla base di una descrizione generica di foratura EDM.

Informazioni da inviare per una revisione della foratura EDM

Una richiesta utile deve consentire al fornitore di valutare sia l’adattamento fisico della macchina sia il risultato di lavorazione richiesto. Inviare le seguenti informazioni:

• Materiale del pezzo in lavorazione e grado esatto, compreso il trattamento termico, ove pertinente
• Disegno del componente, dimensioni complessive e peso
• Diametro, profondità, quantità dei fori e indicazione se si tratti di fori passanti o ciechi
• Coordinate dei fori, disposizione geometrica, passo, angolo di entrata e spazio libero disponibile
• Requisiti relativi a diametro, posizione, rotondità, conicità, superficie o strato di ricristallizzazione
• Metodo di ispezione richiesto e piano di campionamento
• Quantità di produzione, tempo ciclo obiettivo e turni previsti
• Requisiti relativi a dispositivi di fissaggio, sistema di flusso di fluido di taglio (flushing) e automazione
• Paese di destinazione, tensione e frequenza elettrica disponibili

Se il foro più piccolo, il foro più profondo o il materiale più difficile riveste un’importanza critica per la decisione di acquisto, fornire innanzitutto tale caso rappresentativo. HarsMarg potrà quindi valutare se la configurazione pubblicata è adeguata, se è opportuno eseguire un test su campione e quali condizioni devono essere specificate nella quotazione tecnica.

Domande frequenti

È possibile utilizzare la foratura EDM su materiali non conduttivi?

No. La foratura EDM standard richiede un pezzo in lavorazione elettricamente conduttivo. Denominazioni di materiali come ceramica, vetro o composito non sono sufficienti a stabilirne l’idoneità; occorre invece esaminare la specifica qualità del materiale e il suo comportamento elettrico effettivo.

Il diametro dell’elettrodo corrisponde al diametro del foro finito?

No. I modelli D703 e DD703 indicano attualmente un intervallo di diametro elettrodo da φ0,3 a φ3,0 mm . Il diametro effettivo del foro finito dipende anche dallo scarto di scarica, dall’usura dell’elettrodo, dal materiale, dalla profondità, dal sistema di spurgo e dalle impostazioni del processo. Specificare separatamente il diametro richiesto del foro misurato.

È possibile eseguire la foratura EDM prima della lavorazione con filo EDM?

Sì. La produzione di un foro di avvio per l'infilaggio del filo elettrodo Wire EDM è un'applicazione comune. Il diametro e la posizione del foro di avvio devono corrispondere alla configurazione Wire EDM successiva e al contorno programmato.

Quando un acquirente dovrebbe scegliere D703 invece di DD703?

Valutare D703 quando una configurazione più semplice, non CNC, con avanzamento controllato sull'asse Z soddisfa le esigenze del lavoro. Valutare DD703 quando il posizionamento coordinato programmato o schemi ripetuti di fori richiedono una configurazione CNC/multi-asse. La scelta finale deve inoltre considerare la corsa, l'area del tavolo, il carico del pezzo in lavorazione, lo spessore di foratura, la gamma degli elettrodi e il risultato richiesto.

Quali accuratezza o finitura superficiale può raggiungere la foratura EDM?

Nessun singolo valore è applicabile a ogni materiale, diametro e profondità. Specificare insieme le dimensioni richieste del foro, la sua posizione, la forma e l'accettazione della finitura superficiale, nonché il metodo di ispezione. Il risultato deve quindi essere valutato in relazione alla macchina selezionata, all'elettrodo, alla disposizione di spurgo e alle condizioni di processo.

HarsMarg può confermare il tempo di ciclo partendo esclusivamente dal diametro del foro?

No. Una revisione utile del tempo di ciclo richiede anche la qualità del materiale, la profondità dei fori, la quantità, il disegno, l’elettrodo, le condizioni di spurgo, i requisiti di accettazione e qualsiasi tempo necessario per la manipolazione o l’ispezione dell’elettrodo.

Richiedi una revisione tecnica

Iniziare con il Gamma di macchine da foratura a scarica elettrica HarsMarg , confronta le Macchina monosso D703 con il Macchina CNC/multiasse DD703 , e quindi invia il tuo disegno e i requisiti applicativi . Esamineremo il materiale, la geometria dei fori, il disegno, la capacità del pezzo in lavorazione, le esigenze di controllo e la potenza disponibile prima di preparare un preventivo tecnico.