Каковы ключевые области применения электроэрозионной обработки в настоящее время?

Основные области применения электроэрозионной обработки (ЭРО) — это резка профилей в электропроводных материалах, формирование глухих или трёхмерных полостей, а также изготовление мелких или глубоких отверстий, которые сложно получить традиционными методами резания. Для выполнения этих задач используются различные типы станков: проволочная обработка методом ЭРО — для резки профилей, погружная обработка методом ЭРО — для формирования фигурных полостей, а сверлильная обработка методом ЭРО — для создания отверстий с помощью полого электрода.

Выбор правильного процесса важнее, чем присвоение работы названия отрасли. Деталь, описанная как «аэрокосмическая», «медицинская», «автомобильная» или «электронная», автоматически не подходит для обработки на одной конкретной установке ЭИО. Материал должен быть электропроводным, геометрия элемента должна соответствовать электроду и пути диэлектрика, а требуемые размеры, шероховатость, целостность поверхности и метод контроля должны быть подтверждены для конкретной установки и её настройки.

Сравнение процессов ЭИО вкратце

Не следует предполагать, что одна машина способна выполнять все три процесса. Гибридные станки или станки с дополнительными опциями существуют на широком рынке, однако наличие конкретной функции необходимо подтверждать для точной модели и коммерческого предложения.

Общее для всех процессов ЭИО — и то, чем они различаются

Электроэрозионная обработка (EDM) удаляет материал посредством контролируемых электрических разрядов в зазоре между инструментом и заготовкой, заполненном диэлектриком. Поэтому заготовка должна обладать достаточной электропроводностью для реализации данного процесса. Поскольку материал удаляется термическим путём, а не срезается традиционной режущей кромкой, твёрдость сама по себе не является определяющим ограничением. Закалённые стали, проводящие карбиды и многие проводящие сплавы могут рассматриваться в качестве подходящих материалов при соответствующей геометрии детали и условиях обработки.

«Бесконтактность» не означает «отсутствие технологического воздействия». При электроэрозионной обработке может формироваться переплавленный или белый слой, а также другие поверхностные структуры, изменённые под действием тепла. Износ электрода, поведение проволоки, удаление продуктов эрозии, состояние диэлектрика и тепловая стабильность могут влиять на точность размеров и качество поверхности. Поэтому для деталей, критичных с точки зрения безопасности, или регламентированных компонентов требуется квалификация процесса и план контроля, основанные на чертеже, а не общее заявление о высокой точности.

Конфигурация диэлектрика также отличается. Не переносите рекомендации по водостойкости, ионообмену, фильтрации, добавкам или техническому обслуживанию с одного типа ЭРОС на другой без проверки документации конкретного станка и рабочей жидкости.

Применение проволочных ЭРОС: профили, вставки и сквозные разрезы

Электроэрозионные станки с проволочным электродом выбираются тогда, когда проволока может пройти сквозь доступное отверстие или начать резку внутри него и следовать заданному контуру. Типичные применения на уровне отдельных элементов включают профили пуансонов и матриц, вставки для пресс-форм, калибры, токопроводящие пластины, узкие пазы, профили инструментов для экструзии или формовки, а также удаление компонента из токопроводящей заготовки.

Траектория проволоки создаёт пропил и обычно обеспечивает сквозной разрез; она не заменяет погружные ЭРОС при обработке слепых трёхмерных полостей. Для конкретной модели необходимо проверить допустимый угол конуса, толщину заготовки, нагрузку, диаметр и тип проволоки, промывку, количество проходов и стратегию управления. В настоящее время HarsMarg разделяет возвратно-поступательные проволочные ЭРОС на станки однократного резания и станки многократного резания ; расходные материалы и параметры настройки, полученные для оборудования с непрерывной подачей латунной проволоки, не должны переноситься на эти станки без подтверждения соответствия модели.

Для более подробного объяснения преимуществ и ограничений процесса см. руководство по преимуществам HarsMarg Wire EDM .

Применение электроэрозионных станков погружного типа: глухие полости и фигурные элементы

Объемная ЭДМ выбирается в тех случаях, когда фигурный электрод должен воспроизвести полость или внутреннюю форму, которую невозможно создать проволокой. Типичные примеры — полости пресс-форм, рёбра жёсткости, карманы, логотипы, внутренние углы и локальные формы в электропроводящих заготовках. В план процесса входят изготовление электрода, компенсация уменьшения размеров, полярность, черновая и чистовая обработка, компенсация износа, циркуляция диэлектрика и удаление продуктов эрозии.

Выберите между ZNC-электроэрозионный станок для обработки форм и CNC-электроэрозионный станок для обработки форм из требуемых параметров движения/управления, электрода и заготовки, нагрузки на стол, геометрии полости, этапов процесса и потребностей в автоматизации — а не из общего обещания качества поверхности.

Применение ЭРО-сверления: стартовые отверстия и мелкие или глубокие отверстия

Станки для электроэрозионного сверления обычно используют вращающийся трубчатый электрод и внутреннюю промывку диэлектриком. Их применяют для стартовых отверстий, используемых при электроэрозионной проволочной резке (Wire EDM), для мелких или глубоких отверстий в проводящих инструментах и деталях, а также для элементов, где традиционные свёрла сталкиваются с ограничениями по доступу, твёрдости материала или силе резания.

Диаметр электрода не является автоматически гарантированным диаметром готового отверстия. Окончательный размер отверстия зависит от величины перереза, износа электрода, материала, глубины, угла, промывки, условий входа/выхода и настройки станка. Положение, круглость, конусность, слой переплава и повреждения при выходе инструмента могут требовать отдельного контроля. Руководство по применению ЭРО-сверления и выбору станков для текущих границ моделей D703/DD703.

Примеры из отрасли должны соответствовать конкретному элементу

Электроэрозионная обработка (EDM) применяется в производстве пресс-форм и штампов, в общем высокоточном машиностроении, в аэрокосмической и энергетической отраслях, в медицине, в автомобилестроении и в электронной промышленности. Вместо вопроса «Использует ли эта отрасль EDM?» следует задавать более содержательный: «Какая проводящая деталь, на каком материале и с какими критериями пригодности подходит для какой технологии EDM?»

Эти примеры не означают, что какая-либо модель HarsMarg соответствует требованиям регулируемых отраслей. Требуется модельно-специфичное коммерческое предложение и, при необходимости, тестирование репрезентативного образца.

Когда ЭРО может быть не лучшим процессом

Электроэрозионную обработку следует сравнивать с другими процессами в следующих случаях:

• заготовка недостаточно электропроводна при заданных условиях;
• элемент имеет простую открытую форму, которую можно удалить более экономично фрезерованием, точением, шлифованием, распиливанием или сверлением;
• требуемая геометрия не обеспечивает подходящего пути для проволоки, подвода электрода или канала для диэлектрика/удаления продуктов эрозии;
• допустимый слой переплава, микротрещины, тепловое воздействие или состояние поверхности невозможно обеспечить квалифицированным процессом и любым утверждённым постпроцессом;
• габариты детали, нагрузка, глубина элемента или доступ превышают проверенную конфигурацию станка;
• требуемая производительность или общая стоимость делают предпочтительным другой аттестованный метод.

Качественный анализ выбора станка охватывает весь маршрут обработки: электрод или проволока, наладка, черновые/чистовые проходы, контроль, постобработка, расходные материалы, техническое обслуживание, производительность и требования к оператору.

Информация, необходимая для выбора процесса электроэрозионной обработки

Для получения полезного технического ответа направьте:

• двумерный чертеж или трехмерная модель, идентифицирующие точную обрабатываемую поверхность;
• материал заготовки, марка, твердость/состояние, габариты и масса;
• тип обрабатываемой поверхности — сквозной профиль, глухая полость или отверстие, включая глубину, угол, конусность и доступ;
• допуски по размерам, параметры шероховатости Ra/Rz, состояние кромок, а также ограничения по толщине переплавленного слоя или наличию микротрещин;
• стандарт контроля, метод измерений и любые утверждения заказчика или регулирующих органов для технологического процесса;
• размер партии, целевое время цикла, текущий технологический процесс и выявленные проблемы;
• необходимые координатные оси, функции конусной обработки/орбитального движения/перемещения или автоматизации — только при наличии соответствующих требований к применению;
• страна назначения, доступное электропитание и требования к площадке.

Если требование находится вблизи предельных возможностей станка или включает критичный критерий целостности поверхности, до покупки необходимо определить репрезентативный образец и план приемки. Испытание должно включать указание материала, геометрии, электрода или проволоки, последовательности технологических операций, мест и методов измерений, а также критериев, определяющих приемку.

Часто задаваемые вопросы

Может ли электроэрозионный станок обрабатывать любой металл?

Для ЭРО требуется электропроводящая заготовка. Электропроводность необходима, однако она не гарантирует, что любой материал, размер или элемент конструкции будут практически применимы. Необходимо дополнительно оценить геометрию, диэлектрические свойства, доступ для удаления продуктов эрозии, тепловые эффекты, технические возможности станка, требуемое качество и экономическую целесообразность.

Может ли один станок ЭРО выполнять контурную резку, электроэрозионное вырезание полостей и сверление отверстий?

Не следует делать такое предположение. При проволочной ЭРО, при электроэрозионном вырезании полостей и при электроэрозионном сверлении используются различные электроды, типы движения и способы подачи рабочей жидкости. Некоторые промышленные станки обладают специальными или гибридными функциями, однако точные возможности должны быть чётко указаны в конфигурации модели и коммерческом предложении.

Может ли проволочная ЭРО формировать слепую полость?

Обычный режущий контур при проволочной ЭРО, как правило, обеспечивает сквозной разрез, поскольку проволока проходит сквозь заготовку. Слепая трёхмерная полость, как правило, изготавливается методом электроэрозионного вырезания полостей.

Гарантирует ли ЭРО высокую точность или тонкую поверхность?

Наличие общего названия процесса не гарантирует результата. Точность и качество обработки зависят от станка/конфигурации, электрода или проволоки, заготовки, геометрии, настройки, этапов процесса, контроля диэлектрика/стружки, теплового состояния и метода измерения. Используйте техническую спецификацию модели и представительный квалификационный тест при необходимости.

Подходит ли ЭРО только для очень твёрдых материалов?

Нет. ЭРО часто выбирают для закалённых или труднообрабатываемых проводящих материалов, однако твёрдость — не единственная причина. Геометрия элементов, сила резания, доступ инструмента, требуемая детализация и в целом подтверждённый маршрут технологического процесса могут сделать ЭРО полезным и для других проводящих материалов.

Как подтвердить применимость ЭРО перед покупкой станка?

Сопоставьте требуемый элемент с соответствующим процессом ЭРО, проверьте подтверждённые рабочие параметры и функции модели, затем задокументируйте материал, геометрию, допуски, требования к поверхности, методы контроля и производственные потребности. Для критичных или пограничных задач согласуйте проведение испытания на представительном образце и метод его приёмки.

Запросить проверку заявки на применение электроэрозионной обработки

Направьте HarsMarg свой чертёж, материал, тип обрабатываемых элементов, размеры и массу заготовки, допуски, требования к поверхности и целостности, размер партии, потребности в автоматизации, параметры электропитания и конечный пункт назначения. Мы направим запрос в соответствующую группу специалистов по проволочной электроэрозионной обработке (Wire EDM), электроэрозионному формированию форм (die-sinking EDM) или электроэрозионному сверлению (EDM drilling) и определим, какие технические возможности необходимо подтвердить в техническом коммерческом предложении. Отправить заявку на электроэрозионную обработку на проверку .