Hva er de viktigste bruksområdene for elektrisk utladningsmaskinering i dag?

De viktigste applikasjonene for elektrisk utladningsbearbeiding (EDM) er å skjære profiler i elektrisk ledende materiale, forme blinde eller tredimensjonale hull og produsere små eller dype hull som er vanskelige å lage ved konvensjonell bearbeiding. Disse oppgavene krever ulike maskintyper: tråd-EDM for profilskjæring, senk-EDM for formede hull og EDM-boring for hull som lages med en rørformet elektrode.

Å velge den riktige prosessen er viktigere enn å knytte et bransjenavn til oppgaven. En del som beskrives som «luft- og romfart», «medisinsk», «automobil» eller «elektronikk» hører ikke automatisk hjemme på én bestemt EDM-maskin. Materialet må være elektrisk ledende, egenskapen må passe til elektroden og dielektrikumveien, og den nødvendige størrelsen, ruheten, overflateintegriteten og inspeksjonsmetoden må bekreftes for den faktiske maskinen og oppsettet.

Sammenligning av EDM-prosesser på ett blikk

Det bør ikke antas at én maskin kan utføre alle tre prosessene. Hybridmaskiner eller maskiner med valgfrie funksjoner finnes på markedet, men den tilgjengelige funksjonen må bekreftes for nøyaktig modell og tilbud.

Hva alle EDM-prosesser har felles – og hva de ikke har felles

EDM fjerner materiale gjennom kontrollerte elektriske utladninger over en bearbeidingsgap fylt med dielektrisk væske. Arbeidsstykket må derfor ha tilstrekkelig elektrisk ledningsevne for den aktuelle prosessen. Ettersom materialet bortføres termisk i stedet for å skjæres av en konvensjonell skjærekanter, er hardhet alene ikke den avgjørende begrensningen. Hårdtede stål, ledende karbider og mange ledende legeringer kan være aktuelle kandidater når geometrien og prosessbetingelsene er passende.

«Ikke-kontakt» betyr ikke «ingen prosesseffekt». EDM kan etterlate en omgjutt eller hvit lag og andre varmepåvirkede overflateegenskaper. Elektrode-slitasje, trådoppførsel, avfallsfjerning, dielektrisk tilstand og termisk stabilitet kan påvirke mål og overflatekvalitet. Sikkerhetskritiske eller regulerte deler krever derfor en tegningsbasert prosesskvalifisering og inspeksjonsplan i stedet for en generell presisjonsangivelse.

Dielektrisk oppsett varierer også. Ikke overfør veiledning om vannmotstand, ionbytte, filtrering, tilsetningsstoffer eller vedlikehold fra én EDM-type til en annen uten å sjekke nøyaktig maskin- og væskedokumentasjon.

Wire EDM-applikasjoner: profiler, innsatsdeler og gjennomskjæringer

Tråd-EDM-maskiner velges når en tråd kan gå gjennom eller starte inne i et tilgjengelig hull og følge den nødvendige konturen. Typiske applikasjoner på funksjonsnivå inkluderer stans- og matriseprofiler, forminnsatsdeler, måleutstyr, ledende plater, smale spalter, ekstrudering- eller formverktøyprofiler samt fjerning av en komponent fra ledende utgangsmaterial.

Trådbanen danner en skjæregrop og gir vanligvis en gjennomskjæring; den erstatter ikke die-sinking EDM for blinde tredimensjonale hulrom. Tilgjengelig skråning, arbeidsstykketykkelse, belastning, tråddiameter/type, spyling, antall skjæringer og kontrollerstrategi må vurderes for det aktuelle modellnummeret. HarsMarg skiller for tiden mellom gjentakende Wire EDM-maskiner som enkelskjærmaskiner og flerskjærmaskiner ; forbrukbare og oppstartsantakelser fra kontinuerlig matet messingtråd-utstyr bør ikke kopieres til disse maskinene uten modellverifisering.

For en mer omfattende forklaring av prosessfordeler og begrensninger, se harsMarg Wire EDM-fordelsveiledningen .

Die-Sinking EDM-applikasjoner: blinde hulrom og formgivde detaljer

Dybtråd-EDM velges når en formgitt elektrode må reprodusere et hulrom eller en intern funksjon som en tråd ikke kan lage. Vanlige eksempler inkluderer støpeformhulrom, ribber, lommer, logoer, interne hjørner og lokale former i elektrisk ledende arbeidsstykker. Elektrodefremstilling, undersize, polaritet, grov-/finbearbeidingsfaser, slitasjetillatelse, dielektrisk sirkulasjon og avfallsfrakt er deler av prosessplanen.

Velg mellom ZNC-senkemaskin for elektrisk utløst enten og CNC-senkemaskin for elektrisk utløst enten fra den nødvendige bevegelsen/styringen, elektroden og arbeidsstykkets omriss, bordlasten, hulgeometrien, prosessstadiene og automatiseringsbehovene – ikke fra en generisk overflatefinish-lovtnad.

EDM-borapplikasjoner: Start-hull og små eller dype hull

EDM-borremaskiner bruker vanligvis en roterende rørformet elektrode og intern dielektrisk spyling. De vurderes for start-hull som brukes av Wire EDM, små eller dype hull i ledende verktøy og deler, samt funksjoner der konvensjonelle bor har begrensninger når det gjelder tilgang, hardhet eller verktøykraft.

Elektroddiameteren er ikke automatisk den garanterte ferdige hull-diameteren. Den endelige hullstørrelsen avhenger av overkutt, elektrodforsvinning, materiale, dybde, vinkel, spyling, inn- og utgangsforhold samt maskininnstilling. Posisjon, rundhet, konisitet, nydannet overflate (recast layer) og skade ved gjennomboring kan kreve separat inspeksjon. Se Veiledningen for EDM-borapplikasjoner og maskinvalg for gjeldende D703/DD703-grense.

Industrieksempler må tilpasses funksjonen

EDM brukes i verktøy- og formindustrien, generell presisjonsprodusering, luftfarts- og energisektoren, medisinsk industri, bilindustrien og elektronikkforsyningen. Den nyttige spørsmålet er ikke «Bruker denne industrien EDM?», men «Hvilken ledende egenskap, på hvilket materiale, med hvilke akseptkriterier, passer best til hvilken EDM-prosess?»

Disse eksemplene innebærer ikke at ett HarsMarg-modell oppfyller krav fra regulerte industrier. En modellspesifikk tilbud og, der nødvendig, en representativ prøvetest er påkrevd.

Når EDM kanskje ikke er den beste prosessen

EDM bør sammenlignes med andre prosesser når:

• verkstykket ikke er tilstrekkelig elektrisk ledende under de tenkte forholdene;
• det aktuelle detaljformen er en enkel åpen form som kan fjernes mer økonomisk ved fresing, dreining, slipes, sagging eller boring;
• den nødvendige geometrien ikke gir en egnet trådbane, elektrodeinnførsel eller dielektrisk-/avfallsbane;
• den tillatte omgjøringsskikttykkelsen, mikrosprekken, termiske effekten eller overflatekvaliteten ikke kan oppnås med den kvalifiserte prosessen og eventuelle godkjente etterbehandlingsmetoder;
• delens yttermål, belastning, detaljdypde eller tilgang overstiger den verifiserte maskinkonfigurasjonen;
• den nødvendige produksjonshastigheten eller totalkostnaden gjør at en annen validert metode er mer fordelaktig.

En god vurdering av maskinvalg sammenligner hele fremstillingsserien: elektrode eller tråd, oppsett, grov- og ferdigbearbeidingspass, inspeksjon, etterbehandling, forbruksmaterialer, vedlikehold, produksjonshastighet og operatorkrav.

Informasjon som skal sendes for valg av EDM-prosess

For å få et nyttig teknisk svar, send:

• en 2D-tegning eller 3D-modell som identifiserer den nøyaktige funksjonen som skal bearbeides;
• verkstykkmateriale, kvalitet, hardhet/tilstand, dimensjoner og vekt;
• om funksjonen er en gjennomgående profil, en blindhull eller et hull, inkludert dybde, vinkel, konisitet og tilgang;
• dimensjonstoleranse, Ra/Rz, kanttilstand og eventuelle begrensninger for omgjort lag eller mikrosprekker;
• inspeksjonsstandard, målemetode og eventuelle kundespesifikke eller regulerte prosessgodkjenninger;
• partistørrelse, syklustidsmål, nåværende prosess og observerte problemer;
• nødvendige akser, konisitet/bane/hopp- eller automatiseringsfunksjoner, men bare hvis applikasjonen krever dem;
• destinasjonsland, tilgjengelig strømforsyning og plasskrav.

Hvis kravet ligger nær en maskinbegrensning eller inkluderer et kritisk overflateintegritetskrav, definer da et representativt prøveobjekt og en godkjenningsplan før kjøp. Testen skal spesifisere materiale, geometri, elektrode eller tråd, prosesssekvens, målesteder/målemetoder og resultatet som vil utgjøre godkjenning.

Ofte stilte spørsmål

Kan EDM-bearbeiding brukes på alle metaller?

EDM krever et elektrisk ledende arbeidsstykke. Ledningsevne er nødvendig, men garanterer ikke at alle materialer, størrelser eller geometrier er praktiske. Geometri, dielektrisk medium, tilgang til slibematerialer, termiske effekter, maskinkapasitet, kvalitetskrav og økonomi må likevel vurderes.

Kan én EDM-maskin skjære profiler, senke ut hulrom og boret hull?

Ikke gå ut fra det. Tråd-EDM, senk-EDM og EDM-boring bruker ulike elektroder, bevegelsesmønstre og væskeforsyning. Noen markedsførte maskiner har spesielle eller hybridfunksjoner, men nøyaktige muligheter må oppgis i modellkonfigurasjonen og tilbudet.

Kan tråd-EDM lage et blindhull?

En vanlig tråd-EDM-bane gir normalt et gjennomskjæring, fordi tråden går gjennom arbeidsstykket. Et blindt tredimensjonalt hulrom er vanligvis en senk-EDM-oppgave.

Garanterer EDM høy nøyaktighet eller en fin overflate?

Ingen generisk prosessnavn garanterer et resultat. Nøyaktighet og overflatekvalitet avhenger av maskinen/konfigurasjonen, elektroden eller tråden, arbeidsstykket, geometrien, oppsettet, prosessstadiene, dielektrikum-/avfallskontrollen, termisk tilstand og målemetoden. Bruk modellspesifikasjonen og en representativ kvalifikasjonstest der det er nødvendig.

Er EDM bare nyttig for svært harde materialer?

Nei. EDM velges ofte for herdede eller vanskelige å skjære ledende materialer, men hardhet er ikke den eneste grunnen. Funksjonsgeometri, skjærekrefter, verktøytilgang, nødvendig detaljnivå og den totale validerte prosessruten kan gjøre EDM nyttig også på andre ledende materialer.

Hvordan skal en EDM-applikasjon bekreftes før kjøp av en maskin?

Tilpass den nødvendige funksjonen til den riktige EDM-prosessen, sjekk den verifiserte modellens kapasitet og funksjoner, og dokumenter deretter materialet, geometrien, toleransene, kravene til overflate, inspeksjonen og produksjonsbehovene. For kritiske eller grensetilfeller skal en representativ prøveprosess og en akseptmetode avtales.

Be om en gjennomgang av EDM-applikasjonen

Send HarsMarg tegningen din, materialet, typen funksjoner, arbeidsstykkets størrelse/vekt, toleranser, krav til overflate og integritet, parti-størrelse, automatiseringsbehov, strømforsyning og destinasjon. Vi kan videresende forespørselen til den aktuelle familien for tråd-EDM, form-EDM eller EDM-boring og identifisere hvilke evner som må bekreftes i den tekniske tilbudet. Send inn EDM-applikasjonen din for gjennomgang .