Επεξεργασία EDM, Φρέζα και λείανση με ηλεκτρική εκκένωση

ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING (EDM), also referred to as SPARK-EROSION or ELECTRODISCHARGE MACHINING, SPARK ERODING, DIE SINKING_cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_or WIRE EROSION, is a NON-CONVENTIONAL MANUFACTURING process where erosion of metals takes place and desired shape is obtained using electrical discharges in the form των σπινθήρων. Προσφέρουμε επίσης ορισμένες ποικιλίες EDM, συγκεκριμένα NO-WEAR EDM, WIRE EDM (WEDM), EDM GRINDING (EDG), DIE-SINKING EDM, ELECTRICAL-DISCHARGE-MILL MILLING, ELECTRICAL-DISCHARGE-M MILLING19,0cc, -5cde-3194-bb3b-136bad5cf58d_and ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ-ΕΚΚΡΙΣΗ ΑΛΕΩΣΗ (ECDG). Τα συστήματά μας EDM αποτελούνται από διαμορφωμένα εργαλεία/ηλεκτρόδιο και το τεμάχιο εργασίας συνδεδεμένο με τροφοδοτικά συνεχούς ρεύματος και εισάγεται σε ένα ηλεκτρικά μη αγώγιμο διηλεκτρικό ρευστό. Μετά το 1940 η μηχανική κατεργασία με ηλεκτρική εκκένωση έχει γίνει μια από τις πιο σημαντικές και δημοφιλείς τεχνολογίες παραγωγής στις μεταποιητικές βιομηχανίες.

 

Όταν η απόσταση μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων μειώνεται, η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στον όγκο μεταξύ των ηλεκτροδίων γίνεται μεγαλύτερη από την ισχύ του διηλεκτρικού σε ορισμένα σημεία, το οποίο σπάει, σχηματίζοντας τελικά μια γέφυρα για τη ροή ρεύματος μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων. Δημιουργείται ένα έντονο ηλεκτρικό τόξο που προκαλεί σημαντική θέρμανση για να λιώσει ένα τμήμα του τεμαχίου εργασίας και μέρος του υλικού εργαλείων. Ως αποτέλεσμα, αφαιρείται υλικό και από τα δύο ηλεκτρόδια. Ταυτόχρονα, το διηλεκτρικό υγρό θερμαίνεται γρήγορα, με αποτέλεσμα την εξάτμιση του ρευστού στο διάκενο τόξου. Μόλις σταματήσει η ροή του ρεύματος ή σταματήσει η θερμότητα απομακρύνεται από τη φυσαλίδα αερίου από το περιβάλλον διηλεκτρικό ρευστό και η φυσαλίδα σπηλαιώνεται (καταρρέει). Το κρουστικό κύμα που δημιουργείται από την κατάρρευση της φυσαλίδας και τη ροή του διηλεκτρικού ρευστού ξεπλένει τα υπολείμματα από την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας και παρασύρει οποιοδήποτε λιωμένο υλικό τεμαχίου προς κατεργασία μέσα στο διηλεκτρικό ρευστό. Ο ρυθμός επανάληψης για αυτές τις εκφορτίσεις είναι μεταξύ 50 και 500 kHz, οι τάσεις μεταξύ 50 και 380 V και τα ρεύματα μεταξύ 0,1 και 500 Amperes. Νέο υγρό διηλεκτρικό όπως ορυκτέλαια, κηροζίνη ή απεσταγμένο & απιονισμένο νερό συνήθως μεταφέρεται στον όγκο μεταξύ ηλεκτροδίων μεταφέροντας τα στερεά σωματίδια (με τη μορφή θραυσμάτων) και αποκαθίστανται οι μονωτικές ιδιότητες του διηλεκτρικού. Μετά από μια ροή ρεύματος, η διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων αποκαθίσταται σε αυτό που ήταν πριν από τη διάσπαση, επομένως μπορεί να προκύψει μια νέα διακοπή υγρού διηλεκτρικού. Οι σύγχρονες μηχανές μας ηλεκτρικής εκκένωσης (EDM) προσφέρουν αριθμητικά ελεγχόμενες κινήσεις και είναι εξοπλισμένες με αντλίες και συστήματα φιλτραρίσματος για τα διηλεκτρικά υγρά.

 

Η κατεργασία ηλεκτρικής εκκένωσης (EDM) είναι μια μέθοδος κατεργασίας που χρησιμοποιείται κυρίως για σκληρά μέταλλα ή εκείνα που θα ήταν πολύ δύσκολο να κατεργαστούν με συμβατικές τεχνικές. Το EDM λειτουργεί συνήθως με οποιαδήποτε υλικά που είναι ηλεκτρικοί αγωγοί, αν και έχουν προταθεί μέθοδοι για την κατεργασία μονωτικών κεραμικών με EDM. Το σημείο τήξης και η λανθάνουσα θερμότητα τήξης είναι ιδιότητες που καθορίζουν τον όγκο του μετάλλου που αφαιρείται ανά εκκένωση. Όσο υψηλότερες είναι αυτές οι τιμές, τόσο πιο αργός είναι ο ρυθμός αφαίρεσης υλικού. Επειδή η διαδικασία κατεργασίας με ηλεκτρική εκκένωση δεν περιλαμβάνει μηχανική ενέργεια, η σκληρότητα, η αντοχή και η σκληρότητα του τεμαχίου εργασίας δεν επηρεάζουν τον ρυθμό αφαίρεσης. Η συχνότητα εκφόρτισης ή η ενέργεια ανά εκφόρτιση, η τάση και το ρεύμα ποικίλλουν για τον έλεγχο των ρυθμών αφαίρεσης υλικού. Ο ρυθμός αφαίρεσης υλικού και η τραχύτητα της επιφάνειας αυξάνονται με την αύξηση της πυκνότητας του ρεύματος και τη μείωση της συχνότητας σπινθήρα. Μπορούμε να κόψουμε περίπλοκα περιγράμματα ή κοιλότητες σε προσκληρυμένο χάλυβα χρησιμοποιώντας EDM χωρίς να χρειάζεται θερμική επεξεργασία για να μαλακώσουν και να σκληρυνθούν εκ νέου. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη μέθοδο με οποιοδήποτε μέταλλο ή κράμα μετάλλων όπως τιτάνιο, hastelloy, kovar και inconel. Οι εφαρμογές της διαδικασίας EDM περιλαμβάνουν τη διαμόρφωση εργαλείων πολυκρυσταλλικού διαμαντιού. Το EDM θεωρείται μια μη παραδοσιακή ή μη συμβατική μέθοδος κατεργασίας μαζί με διαδικασίες όπως η ηλεκτροχημική κατεργασία (ECM), η κοπή με πίδακα νερού (WJ, AWJ), η κοπή με λέιζερ. Από την άλλη πλευρά, οι συμβατικές μέθοδοι κατεργασίας περιλαμβάνουν τόρνευση, φρεζάρισμα, λείανση, διάτρηση και άλλες διεργασίες των οποίων ο μηχανισμός αφαίρεσης υλικού βασίζεται ουσιαστικά σε μηχανικές δυνάμεις. Τα ηλεκτρόδια για κατεργασία ηλεκτρικής εκκένωσης (EDM) είναι κατασκευασμένα από γραφίτη, ορείχαλκο, χαλκό και κράμα χαλκού-βολφραμίου. Είναι δυνατές οι διάμετροι ηλεκτροδίων έως και 0,1 mm. Δεδομένου ότι η φθορά του εργαλείου είναι ένα ανεπιθύμητο φαινόμενο που επηρεάζει αρνητικά την ακρίβεια διαστάσεων στο EDM, εκμεταλλευόμαστε μια διαδικασία που ονομάζεται NO-WEAR EDM, αντιστρέφοντας την πολικότητα και χρησιμοποιώντας χάλκινα εργαλεία για να ελαχιστοποιήσουμε τη φθορά του εργαλείου.

 

Στην ιδανική περίπτωση, η κατεργασία ηλεκτρικής εκκένωσης (EDM) μπορεί να θεωρηθεί μια σειρά από διάσπαση και αποκατάσταση του διηλεκτρικού υγρού μεταξύ των ηλεκτροδίων. Στην πραγματικότητα, ωστόσο, η απομάκρυνση των υπολειμμάτων από την περιοχή μεταξύ των ηλεκτροδίων είναι σχεδόν πάντα μερική. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα οι ηλεκτρικές ιδιότητες του διηλεκτρικού στην περιοχή μεταξύ των ηλεκτροδίων να είναι διαφορετικές από τις ονομαστικές τους τιμές και να ποικίλλουν με το χρόνο. Η απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων, (spark-gap), ρυθμίζεται από τους αλγόριθμους ελέγχου της συγκεκριμένης μηχανής που χρησιμοποιείται. Το κενό σπινθήρα στο EDM μπορεί δυστυχώς μερικές φορές να βραχυκυκλωθεί από τα συντρίμμια. Το σύστημα ελέγχου του ηλεκτροδίου μπορεί να μην αντιδράσει αρκετά γρήγορα ώστε να αποτρέψει το βραχυκύκλωμα των δύο ηλεκτροδίων (εργαλείο και τεμάχιο εργασίας). Αυτό το ανεπιθύμητο βραχυκύκλωμα συμβάλλει στην αφαίρεση υλικού διαφορετικά από την ιδανική περίπτωση. Δίνουμε μεγάλη σημασία στη δράση έκπλυσης προκειμένου να αποκατασταθούν οι μονωτικές ιδιότητες του διηλεκτρικού έτσι ώστε το ρεύμα να συμβαίνει πάντα στο σημείο της περιοχής μεταξύ των ηλεκτροδίων, ελαχιστοποιώντας έτσι την πιθανότητα ανεπιθύμητης αλλαγής σχήματος (βλάβης) του εργαλείου-ηλεκτροδίου και τεμάχιο εργασίας. Για να αποκτήσετε μια συγκεκριμένη γεωμετρία, το εργαλείο EDM καθοδηγείται κατά μήκος της επιθυμητής διαδρομής πολύ κοντά στο τεμάχιο εργασίας χωρίς να το αγγίξετε. Δίνουμε μεγάλη προσοχή στην απόδοση του ελέγχου κίνησης κατά τη χρήση. Με αυτόν τον τρόπο, λαμβάνει χώρα ένας μεγάλος αριθμός εκκενώσεων ρεύματος / σπινθήρες και το καθένα συμβάλλει στην αφαίρεση υλικού τόσο από το εργαλείο όσο και από το τεμάχιο εργασίας, όπου σχηματίζονται μικροί κρατήρες. Το μέγεθος των κρατήρων είναι συνάρτηση των τεχνολογικών παραμέτρων που ορίζονται για τη συγκεκριμένη εργασία και οι διαστάσεις μπορεί να κυμαίνονται από τη νανοκλίμακα (όπως στην περίπτωση των εργασιών micro-EDM) έως μερικές εκατοντάδες μικρόμετρα σε συνθήκες τραχιάς. Αυτοί οι μικροί κρατήρες στο εργαλείο προκαλούν σταδιακή διάβρωση του ηλεκτροδίου που ονομάζεται «φθορά εργαλείου». Για την εξουδετέρωση της επιζήμιας επίδρασης της φθοράς στη γεωμετρία του τεμαχίου εργασίας, αντικαθιστούμε συνεχώς το εργαλείο-ηλεκτρόδιο κατά τη διάρκεια μιας μηχανικής κατεργασίας. Μερικές φορές το επιτυγχάνουμε χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο που αντικαθίσταται συνεχώς ως ηλεκτρόδιο (αυτή η διαδικασία EDM ονομάζεται επίσης WIRE EDM ). Μερικές φορές χρησιμοποιούμε το εργαλείο-ηλεκτρόδιο με τέτοιο τρόπο ώστε μόνο ένα μικρό μέρος του να εμπλέκεται πραγματικά στη διαδικασία μηχανικής κατεργασίας και αυτό το τμήμα να αλλάζει σε τακτική βάση. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείται ένας περιστρεφόμενος δίσκος ως εργαλείο-ηλεκτρόδιο. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται EDM GRINDING. Μια άλλη τεχνική που χρησιμοποιούμε συνίσταται στη χρήση ενός συνόλου ηλεκτροδίων με διαφορετικά μεγέθη και σχήματα κατά την ίδια λειτουργία EDM για την αντιστάθμιση της φθοράς. Ονομάζουμε αυτή την τεχνική πολλαπλών ηλεκτροδίων και χρησιμοποιείται πιο συχνά όταν το ηλεκτρόδιο εργαλείου αντιγράφει αρνητικά το επιθυμητό σχήμα και προωθείται προς το τυφλό κατά μήκος μίας μόνο κατεύθυνσης, συνήθως της κατακόρυφης κατεύθυνσης (δηλ. άξονας z). Αυτό μοιάζει με το νεροχύτη του εργαλείου μέσα στο διηλεκτρικό υγρό στο οποίο είναι βυθισμένο το τεμάχιο εργασίας, και ως εκ τούτου αναφέρεται ως DIE-SINKING EDM_cc781905-5cde-31194-bb3b3(f) 3194-bb3b-136bad5cf58d_CONVENTIONAL EDM or RA). Τα μηχανήματα για αυτήν τη λειτουργία ονομάζονται SINKER EDM. Τα ηλεκτρόδια για αυτόν τον τύπο EDM έχουν πολύπλοκες μορφές. Εάν η τελική γεωμετρία λαμβάνεται χρησιμοποιώντας ένα συνήθως απλού σχήματος ηλεκτρόδιο που κινείται κατά πολλές κατευθύνσεις και υπόκειται επίσης σε περιστροφές, ονομάζουμε it EDM MILLING. Η ποσότητα φθοράς εξαρτάται αυστηρά από τις τεχνολογικές παραμέτρους που χρησιμοποιούνται στη λειτουργία (πολικότητα, μέγιστο ρεύμα, τάση ανοιχτού κυκλώματος). Για παράδειγμα, in micro-EDM, επίσης γνωστό ως m-EDM, αυτές οι παράμετροι συνήθως ορίζονται σε τιμές που προκαλούν σοβαρή φθορά. Επομένως, η φθορά είναι ένα σημαντικό πρόβλημα σε αυτόν τον τομέα το οποίο ελαχιστοποιούμε χρησιμοποιώντας τη συσσωρευμένη τεχνογνωσία μας. Για παράδειγμα, για να ελαχιστοποιηθεί η φθορά στα ηλεκτρόδια γραφίτη, μια ψηφιακή γεννήτρια, ελεγχόμενη μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, αντιστρέφει την πολικότητα καθώς λαμβάνει χώρα ηλεκτροδιάβρωση. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα αποτέλεσμα παρόμοιο με την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση που αποθέτει συνεχώς τον διαβρωμένο γραφίτη πίσω στο ηλεκτρόδιο. Σε μια άλλη μέθοδο, το λεγόμενο κύκλωμα «Μηδενικής φθοράς» ελαχιστοποιούμε πόσο συχνά ξεκινά και σταματά η εκφόρτιση, διατηρώντας την αναμμένη για όσο το δυνατόν περισσότερο χρόνο. Ο ρυθμός αφαίρεσης υλικού στην κατεργασία ηλεκτρικής εκκένωσης μπορεί να εκτιμηθεί από:

 

MRR = 4 x 10 exp(4) x I x Tw exp (-1,23)

 

Εδώ το MRR είναι σε mm3/min, το I είναι ρεύμα σε Amperes, το Tw είναι το σημείο τήξης του τεμαχίου εργασίας σε K-273,15K. Το exp σημαίνει εκθέτης.

 

Από την άλλη πλευρά, ο ρυθμός φθοράς Wt του ηλεκτροδίου μπορεί να ληφθεί από:

 

Wt = ( 1,1 x 10exp(11) ) x I x Ttexp(-2,38)

 

Εδώ το Wt είναι σε mm3/min και το Tt είναι το σημείο τήξης του υλικού ηλεκτροδίου σε K-273,15K

 

Τέλος, η αναλογία φθοράς του τεμαχίου προς το ηλεκτρόδιο R μπορεί να ληφθεί από:

 

R = 2,25 x Trexp(-2,38)

 

Εδώ το Tr είναι ο λόγος των σημείων τήξης του τεμαχίου προς το ηλεκτρόδιο.

 

 

 

SINKER EDM :

 

Sinker EDM, που αναφέρεται επίσης ως CAVITY TYPE EDM or_cc781905-συγχωνεύοντας DM5194-2005-2000-2000-2000-2007 Το ηλεκτρόδιο και το τεμάχιο εργασίας συνδέονται σε τροφοδοτικό. Το τροφοδοτικό δημιουργεί ένα ηλεκτρικό δυναμικό μεταξύ των δύο. Καθώς το ηλεκτρόδιο πλησιάζει το τεμάχιο εργασίας, λαμβάνει χώρα διηλεκτρική διάσπαση στο ρευστό, σχηματίζοντας ένα κανάλι πλάσματος και ένας μικρός σπινθήρας αναπηδά. Οι σπινθήρες συνήθως χτυπούν έναν-έναν, επειδή είναι πολύ απίθανο διαφορετικές θέσεις στον χώρο μεταξύ των ηλεκτροδίων να έχουν πανομοιότυπα τοπικά ηλεκτρικά χαρακτηριστικά που θα επέτρεπαν την εμφάνιση σπινθήρα σε όλες αυτές τις θέσεις ταυτόχρονα. Εκατοντάδες χιλιάδες από αυτούς τους σπινθήρες συμβαίνουν σε τυχαία σημεία μεταξύ του ηλεκτροδίου και του τεμαχίου εργασίας ανά δευτερόλεπτο. Καθώς το βασικό μέταλλο διαβρώνεται και το διάκενο σπινθήρα στη συνέχεια αυξάνεται, το ηλεκτρόδιο χαμηλώνεται αυτόματα από το μηχάνημα CNC έτσι ώστε η διαδικασία να μπορεί να συνεχιστεί αδιάκοπα. Ο εξοπλισμός μας έχει κύκλους ελέγχου γνωστούς ως ''έγκαιρη'' και ''χρόνος εκτός λειτουργίας''. Η ρύθμιση ώρας καθορίζει τη διάρκεια ή τη διάρκεια του σπινθήρα. Η μεγαλύτερη χρονική διάρκεια δημιουργεί μια βαθύτερη κοιλότητα για αυτόν τον σπινθήρα και όλους τους επόμενους σπινθήρες για αυτόν τον κύκλο, δημιουργώντας ένα πιο τραχύ φινίρισμα στο τεμάχιο εργασίας και αντίστροφα. Ο χρόνος απενεργοποίησης είναι η χρονική περίοδος που μια σπίθα αντικαθίσταται από μια άλλη. Ένας μεγαλύτερος χρόνος απενεργοποίησης επιτρέπει στο διηλεκτρικό υγρό να ξεπλύνει μέσα από ένα ακροφύσιο για να καθαρίσει τα διαβρωμένα υπολείμματα, αποφεύγοντας έτσι ένα βραχυκύκλωμα. Αυτές οι ρυθμίσεις προσαρμόζονται σε μικροδευτερόλεπτα.

 

 

 

WIRE EDM :

 

In WIRE ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING (WEDM), also called WIRE-CUT EDM or WIRE CUTTING, we feed a λεπτό μονόκλωνο μεταλλικό σύρμα από ορείχαλκο διαμέσου του τεμαχίου εργασίας, το οποίο βυθίζεται σε μια δεξαμενή διηλεκτρικού ρευστού. Το Wire EDM είναι μια σημαντική παραλλαγή του EDM. Περιστασιακά χρησιμοποιούμε EDM με σύρμα για να κόψουμε πλάκες πάχους έως και 300 mm και για να φτιάξουμε διατρήσεις, εργαλεία και μήτρες από σκληρά μέταλλα που είναι δύσκολο να επεξεργαστούμε με άλλες μεθόδους κατασκευής. Σε αυτή τη διαδικασία, η οποία μοιάζει με κοπή περιγράμματος με πριόνι ταινίας, το σύρμα, το οποίο τροφοδοτείται συνεχώς από ένα καρούλι, συγκρατείται μεταξύ των άνω και κάτω οδηγών διαμαντιών. Οι ελεγχόμενοι με CNC οδηγοί κινούνται στο επίπεδο x–y και ο επάνω οδηγός μπορεί επίσης να κινηθεί ανεξάρτητα στον άξονα z–u–v, δίνοντας τη δυνατότητα κοπής κωνικών και μεταβατικών σχημάτων (όπως κύκλος στο κάτω μέρος και τετράγωνο στο η κορυφή). Ο επάνω οδηγός μπορεί να ελέγξει τις κινήσεις του άξονα σε x–y–u–v–i–j–k–l–. Αυτό επιτρέπει στο WEDM να κόβει πολύ περίπλοκα και ευαίσθητα σχήματα. Ο μέσος όρος κοπής του εξοπλισμού μας που επιτυγχάνει το καλύτερο οικονομικό κόστος και χρόνο κατεργασίας είναι 0,335 mm με χρήση σύρματος ορείχαλκου, χαλκού ή βολφραμίου Ø 0,25. Ωστόσο, οι άνω και κάτω οδηγοί διαμαντιών του εξοπλισμού μας CNC είναι ακριβείς σε περίπου 0,004 mm και μπορούν να έχουν μια διαδρομή κοπής ή κεφαλή έως και 0,021 mm χρησιμοποιώντας σύρμα Ø 0,02 mm. Έτσι, είναι δυνατές πραγματικά στενές περικοπές. Το πλάτος κοπής είναι μεγαλύτερο από το πλάτος του σύρματος επειδή εμφανίζεται σπινθήρας από τις πλευρές του σύρματος προς το τεμάχιο εργασίας, προκαλώντας διάβρωση. Αυτή η «υπερκοπή» είναι απαραίτητη, για πολλές εφαρμογές είναι προβλέψιμη και επομένως μπορεί να αντισταθμιστεί (στο micro-EDM αυτό δεν συμβαίνει συχνά). Τα συρμάτινα καρούλια είναι μακριά—ένα καρούλι 8 κιλών από σύρμα 0,25 mm έχει μήκος λίγο περισσότερο από 19 χιλιόμετρα. Η διάμετρος του σύρματος μπορεί να είναι τόσο μικρή όσο 20 μικρόμετρα και η ακρίβεια γεωμετρίας είναι κοντά στο +/- 1 μικρόμετρο. Γενικά χρησιμοποιούμε το σύρμα μόνο μία φορά και το ανακυκλώνουμε γιατί είναι σχετικά φθηνό. Ταξιδεύει με σταθερή ταχύτητα 0,15 έως 9 m/min και διατηρείται σταθερή αυλάκωση (σχισμή) κατά τη διάρκεια μιας κοπής. Στη διαδικασία EDM με σύρμα χρησιμοποιούμε το νερό ως διηλεκτρικό υγρό, ελέγχοντας την ειδική αντίστασή του και άλλες ηλεκτρικές ιδιότητες με φίλτρα και μονάδες απιονιστή. Το νερό ξεπλένει τα κομμένα υπολείμματα μακριά από τη ζώνη κοπής. Το ξέπλυμα είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τον καθορισμό του μέγιστου ρυθμού τροφοδοσίας για ένα δεδομένο πάχος υλικού και επομένως το διατηρούμε σταθερό. Η ταχύτητα κοπής σε σύρμα EDM δηλώνεται ως προς την περιοχή διατομής κοπής ανά μονάδα χρόνου, όπως 18.000 mm2/hr για χάλυβα εργαλείων D2 πάχους 50 mm. Η γραμμική ταχύτητα κοπής για αυτήν την περίπτωση θα ήταν 18.000/50 = 360 mm/hr Ο ρυθμός αφαίρεσης υλικού στο σύρμα EDM είναι:

 

MRR = Vf xhxb

 

Εδώ το MRR είναι σε mm3/min, το Vf είναι ο ρυθμός τροφοδοσίας του σύρματος στο τεμάχιο εργασίας σε mm/min, το h είναι το πάχος ή το ύψος σε mm και το b είναι η κεφαλή, που είναι:

 

b = dw + 2s

 

Εδώ το dw είναι η διάμετρος του σύρματος και το s είναι το κενό μεταξύ του σύρματος και του τεμαχίου εργασίας σε mm.

 

Μαζί με τις αυστηρότερες ανοχές, τα σύγχρονα κέντρα κοπής καλωδίων EDM πολλαπλών αξόνων μας έχουν προσθέσει χαρακτηριστικά όπως πολλαπλές κεφαλές για κοπή δύο εξαρτημάτων ταυτόχρονα, χειριστήρια για την αποφυγή θραύσης σύρματος, λειτουργίες αυτόματης αυτοκλειδώσεως σε περίπτωση θραύσης σύρματος και προγραμματισμένες στρατηγικές μηχανικής κατεργασίας για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας, ευθείες και γωνιακές δυνατότητες κοπής.

 

Το Wire-EDM μας προσφέρει χαμηλές υπολειμματικές τάσεις, γιατί δεν απαιτεί μεγάλες δυνάμεις κοπής για την αφαίρεση υλικού. Όταν η ενέργεια/ισχύς ανά παλμό είναι σχετικά χαμηλή (όπως στις εργασίες φινιρίσματος), αναμένεται μικρή αλλαγή στις μηχανικές ιδιότητες ενός υλικού λόγω χαμηλών υπολειμματικών τάσεων.

 

 

 

ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ-ΕΚΚΙΝΗΣΗ ΑΛΕΩΣΗΣ (EDG) : Οι τροχοί λείανσης δεν περιέχουν λειαντικά, είναι κατασκευασμένοι από γραφίτη ή ορείχαλκο. Οι επαναλαμβανόμενοι σπινθήρες μεταξύ του περιστρεφόμενου τροχού και του τεμαχίου εργασίας αφαιρούν το υλικό από τις επιφάνειες του τεμαχίου εργασίας. Το ποσοστό αφαίρεσης υλικού είναι:

 

MRR = K x I

 

Εδώ το MRR είναι σε mm3/min, το I είναι ρεύμα σε Amperes και το K είναι ο συντελεστής υλικού τεμαχίου σε mm3/A-min. Χρησιμοποιούμε συχνά λείανση ηλεκτρικής εκκένωσης για να πριονίζουμε στενές σχισμές στα εξαρτήματα. Μερικές φορές συνδυάζουμε τη διαδικασία EDG (Electrical-Discharge Grinding) με τη διαδικασία ECG (Electrochemical Grinding) όπου το υλικό αφαιρείται με χημική δράση, οι ηλεκτρικές εκκενώσεις από τον τροχό γραφίτη διασπούν το φιλμ οξειδίου και ξεπλένονται από τον ηλεκτρολύτη. Η διαδικασία ονομάζεται ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ-ΑΠΟΡΡΙΨΗ ΑΛΕΩΣΗΣ (ECDG). Παρόλο που η διαδικασία ECDG καταναλώνει σχετικά περισσότερη ισχύ, είναι μια πιο γρήγορη διαδικασία από την EDG. Κυρίως αλέθουμε εργαλεία καρβιδίου χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική.

 

 

 

Εφαρμογές μηχανικής κατεργασίας ηλεκτρικής εκκένωσης:

 

Παραγωγή πρωτοτύπων:

 

Χρησιμοποιούμε τη διαδικασία EDM στην κατασκευή καλουπιών, την κατασκευή εργαλείων και καλουπιών, καθώς και για την κατασκευή πρωτοτύπων και ανταλλακτικών παραγωγής, ειδικά για την αεροδιαστημική, την αυτοκινητοβιομηχανία και τις ηλεκτρονικές βιομηχανίες στις οποίες οι ποσότητες παραγωγής είναι σχετικά χαμηλές. Στο Sinker EDM, ένα ηλεκτρόδιο γραφίτη, χαλκού βολφραμίου ή καθαρού χαλκού κατεργάζεται στο επιθυμητό (αρνητικό) σχήμα και τροφοδοτείται στο τεμάχιο εργασίας στο άκρο ενός κατακόρυφου εμβόλου.

 

Κατασκευή μήτρας νομισμάτων:

 

Για τη δημιουργία καλουπιών για την παραγωγή κοσμημάτων και σημάτων με τη διαδικασία κοπής νομισμάτων (στάμπα), το θετικό πλοίαρχο μπορεί να είναι κατασκευασμένο από ασήμι στερλίνα, καθώς (με τις κατάλληλες ρυθμίσεις μηχανής) το πλοίαρχο διαβρώνεται σημαντικά και χρησιμοποιείται μόνο μία φορά. Η προκύπτουσα αρνητική μήτρα στη συνέχεια σκληρύνεται και χρησιμοποιείται σε ένα σφυρί πτώσης για την παραγωγή σταμπωτών επιπέδων από φύλλα κοπής από μπρούτζο, ασήμι ή κράμα χρυσού χαμηλής αντοχής. Για τα σήματα αυτά τα επίπεδα μπορούν να διαμορφωθούν περαιτέρω σε μια καμπύλη επιφάνεια από μια άλλη μήτρα. Αυτός ο τύπος EDM εκτελείται συνήθως βυθισμένος σε ένα διηλεκτρικό με βάση το λάδι. Το έτοιμο αντικείμενο μπορεί να ραφιναριστεί περαιτέρω με σκληρό (γυαλί) ή μαλακό (βαφή) σμάλτο ή/και ηλεκτρολυτικό με καθαρό χρυσό ή νικέλιο. Τα μαλακότερα υλικά όπως το ασήμι μπορούν να χαραχτούν στο χέρι ως τελειοποίηση.

 

Διάνοιξη μικρών οπών:

 

Στις μηχανές μας EDM με σύρμα, χρησιμοποιούμε EDM διάνοιξης μικρών οπών για να δημιουργήσουμε μια διαμπερή οπή σε ένα τεμάχιο εργασίας μέσω της οποίας περνάμε το σύρμα για τη λειτουργία EDM με σύρμα. Ξεχωριστές κεφαλές EDM ειδικά για διάνοιξη μικρών οπών είναι τοποθετημένες στις συρματοκοπτικές μηχανές μας, οι οποίες επιτρέπουν στις μεγάλες σκληρυμένες πλάκες να διαβρώνονται από τα τελικά μέρη τους όπως απαιτείται και χωρίς προδιάτρηση. Χρησιμοποιούμε επίσης EDM μικρών οπών για να ανοίξουμε σειρές οπών στις άκρες των πτερυγίων του στροβίλου που χρησιμοποιούνται σε κινητήρες τζετ. Η ροή του αερίου μέσω αυτών των μικρών οπών επιτρέπει στους κινητήρες να χρησιμοποιούν υψηλότερες θερμοκρασίες από ό,τι είναι δυνατόν. Τα υψηλής θερμοκρασίας, πολύ σκληρά, μονοκρυσταλλικά κράματα από τα οποία κατασκευάζονται αυτές οι λεπίδες καθιστούν τη συμβατική κατεργασία αυτών των οπών με υψηλή αναλογία διαστάσεων εξαιρετικά δύσκολη έως και αδύνατη. Άλλοι τομείς εφαρμογής για EDM μικρών οπών είναι η δημιουργία μικροσκοπικών στομίων για εξαρτήματα συστήματος καυσίμου. Εκτός από τις ενσωματωμένες κεφαλές EDM, αναπτύσσουμε αυτόνομες μηχανές EDM διάνοιξης μικρών οπών με άξονες x–y για τυφλές ή διαμπερείς οπές. Το EDM ανοίγει οπές με ένα μακρύ ηλεκτρόδιο από ορείχαλκο ή χάλκινο σωλήνα που περιστρέφεται σε ένα τσοκ με σταθερή ροή απεσταγμένου ή απιονισμένου νερού που ρέει μέσω του ηλεκτροδίου ως μέσο έκπλυσης και διηλεκτρικό. Ορισμένοι EDM διάτρησης μικρών οπών μπορούν να τρυπήσουν 100 mm μαλακού ή ακόμα και σκληρυμένου χάλυβα σε λιγότερο από 10 δευτερόλεπτα. Σε αυτή τη λειτουργία διάτρησης μπορούν να επιτευχθούν οπές μεταξύ 0,3 mm και 6,1 mm.

 

Μηχανική αποσύνθεσης μετάλλων:

 

Διαθέτουμε επίσης ειδικά μηχανήματα EDM για τον συγκεκριμένο σκοπό αφαίρεσης σπασμένων εργαλείων (τρυπά ή βρύσες) από τεμάχια εργασίας. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται «κατεργασία αποσύνθεσης μετάλλων».

 

 

 

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα Μηχανική κατεργασίας ηλεκτρικής εκκένωσης:

 

Τα πλεονεκτήματα του EDM περιλαμβάνουν τη μηχανική κατεργασία:

 

- Πολύπλοκα σχήματα που διαφορετικά θα ήταν δύσκολο να παραχθούν με συμβατικά εργαλεία κοπής

 

- Εξαιρετικά σκληρό υλικό σε πολύ κοντινές ανοχές

 

- Πολύ μικρά τεμάχια εργασίας όπου τα συμβατικά εργαλεία κοπής μπορεί να καταστρέψουν το εξάρτημα από την υπερβολική πίεση του εργαλείου κοπής.

 

- Δεν υπάρχει άμεση επαφή μεταξύ εργαλείου και τεμαχίου εργασίας. Ως εκ τούτου, οι ευαίσθητες τομές και τα αδύναμα υλικά μπορούν να κατεργαστούν χωρίς καμία παραμόρφωση.

 

- Μπορεί να επιτευχθεί καλό φινίρισμα επιφάνειας.

 

- Πολύ λεπτές τρύπες μπορούν να ανοίξουν εύκολα.

 

 

 

Τα μειονεκτήματα του EDM περιλαμβάνουν:

 

- Ο αργός ρυθμός αφαίρεσης υλικού.

 

- Ο πρόσθετος χρόνος και το κόστος που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ηλεκτροδίων για EDM ram/sinker.

 

- Η αναπαραγωγή αιχμηρών γωνιών στο τεμάχιο εργασίας είναι δύσκολη λόγω φθοράς του ηλεκτροδίου.

 

- Η κατανάλωση ρεύματος είναι υψηλή.

 

- Σχηματίζεται το ''Overcut''.

 

- Παρουσιάζεται υπερβολική φθορά του εργαλείου κατά τη μηχανική κατεργασία.

 

- Ηλεκτρικά μη αγώγιμα υλικά μπορούν να υποβληθούν σε μηχανική κατεργασία μόνο με συγκεκριμένη ρύθμιση της διαδικασίας.