EDM İşleme, Elektrik-Deşarj Frezeleme ve Taşlama

ELEKTRİKLİ TAHLİYE İŞLEME (EDM), aynı zamanda SPARK-EROSION or_cc781905-5cde-3194-bb3b-3194-bb3b olarak da anılır -136bad5cf58d_or WIRE EROSION, a KILAVUZ OLMAYAN ÜRETİM_cc781905-5cde-3194bad5 kullanılarak metalin erozyonu istenildiği şekilde yer alır ve metalin erozyonu istenildiği şekilde gerçekleşir. kıvılcımlardan. Ayrıca, bazı EDM çeşitleri de sunuyoruz, yani NO-WEAR EDM, TEL EDM (WEDM), EDM TAŞLAMA (EDG), DIE-SINKING EDM, ELEKTRİK-BOŞALTMA FREZELEME, mikro-EDM, m-EDM_cc78 -5cde-3194-bb3b-136bad5cf58d_and ELEKTROKİMYASAL-BOŞALTMA TAŞLAMA (ECDG). EDM sistemlerimiz, şekillendirilmiş aletler/elektrot ve DC güç kaynaklarına bağlı ve elektriksel olarak iletken olmayan bir dielektrik sıvıya yerleştirilmiş iş parçasından oluşur. 1940'tan sonra elektrik deşarjlı işleme, imalat sanayilerinde en önemli ve popüler üretim teknolojilerinden biri haline geldi.

 

İki elektrot arasındaki mesafe azaltıldığında, elektrotlar arasındaki hacimdeki elektrik alanının yoğunluğu, bazı noktalarda dielektrikin gücünden daha büyük hale gelir, bu da kırılır ve sonunda iki elektrot arasında akımın akması için bir köprü oluşturur. İş parçasının bir kısmını ve takım malzemesinin bir kısmını eritmek için önemli bir ısınmaya neden olan yoğun bir elektrik arkı üretilir. Sonuç olarak, malzeme her iki elektrottan da çıkarılır. Aynı zamanda, dielektrik sıvı hızla ısıtılır, bu da ark boşluğundaki sıvının buharlaşmasına neden olur. Akım akışı durduğunda veya durdurulduğunda, çevreleyen dielektrik sıvı tarafından gaz kabarcığından ısı çıkarılır ve kabarcık kavitasyona uğrar (çöker). Balonun çökmesi ve dielektrik sıvının akışı tarafından oluşturulan şok dalgası, iş parçası yüzeyindeki döküntüleri temizler ve herhangi bir erimiş iş parçası malzemesini dielektrik sıvıya sürükler. Bu deşarjlar için tekrarlama oranı 50 ila 500 kHz, gerilimler 50 ila 380 V ve akımlar 0,1 ila 500 Amper arasındadır. Mineral yağlar, kerosen veya damıtılmış ve deiyonize su gibi yeni sıvı dielektrik, genellikle katı parçacıkları (moloz şeklinde) taşıyan elektrotlar arası hacme taşınır ve dielektrikin yalıtım özellikleri geri yüklenir. Bir akım akışından sonra, iki elektrot arasındaki potansiyel fark, bozulmadan önceki durumuna geri yüklenir, böylece yeni bir sıvı dielektrik bozulması meydana gelebilir. Modern elektrikli deşarj makinelerimiz (EDM) sayısal olarak kontrol edilen hareketler sunar ve dielektrik sıvılar için pompalar ve filtreleme sistemleri ile donatılmıştır.

 

Elektrik deşarjlı işleme (EDM), ağırlıklı olarak sert metaller veya geleneksel tekniklerle işlenmesi çok zor olan metaller için kullanılan bir işleme yöntemidir. EDM ile yalıtkan seramiklerin işlenmesi için yöntemler de önerilmiş olmasına rağmen, EDM tipik olarak elektrik iletkeni olan herhangi bir malzeme ile çalışır. Erime noktası ve gizli erime ısısı, deşarj başına çıkarılan metalin hacmini belirleyen özelliklerdir. Bu değerler ne kadar yüksek olursa, malzeme kaldırma hızı o kadar yavaş olur. Elektrik deşarjlı işleme süreci herhangi bir mekanik enerji içermediğinden, iş parçasının sertliği, mukavemeti ve tokluğu çıkarma oranını etkilemez. Deşarj frekansı veya deşarj başına enerji, voltaj ve akım malzeme kaldırma oranlarını kontrol etmek için değiştirilir. Artan akım yoğunluğu ve azalan kıvılcım frekansı ile malzeme kaldırma oranı ve yüzey pürüzlülüğü artar. Yumuşatmak ve yeniden sertleştirmek için ısıl işleme gerek kalmadan EDM kullanarak önceden sertleştirilmiş çelikte karmaşık konturları veya boşlukları kesebiliriz. Bu yöntemi titanyum, hastelloy, kovar, inconel gibi herhangi bir metal veya metal alaşımları ile kullanabiliriz. EDM işleminin uygulamaları, polikristalin elmas aletlerin şekillendirilmesini içerir. EDM, elektrokimyasal işleme (ECM), su jeti ile kesme (WJ, AWJ), lazerle kesme gibi işlemlerle birlikte geleneksel olmayan veya geleneksel olmayan bir işleme yöntemi olarak kabul edilir. Öte yandan geleneksel işleme yöntemleri, tornalama, frezeleme, taşlama, delme ve malzeme çıkarma mekanizması esas olarak mekanik kuvvetlere dayanan diğer işlemleri içerir. Elektrik deşarjlı işleme (EDM) elektrotları grafit, pirinç, bakır ve bakır-tungsten alaşımından yapılmıştır. 0,1 mm'ye kadar elektrot çapları mümkündür. Takım aşınması, EDM'de boyutsal doğruluğu olumsuz yönde etkileyen istenmeyen bir olgu olduğundan, kutupları tersine çevirerek ve takım aşınmasını en aza indirmek için bakır aletler kullanarak NO-WEAR EDM adlı bir süreçten yararlanıyoruz.

 

İdeal olarak, elektrik deşarjlı işleme (EDM), elektrotlar arasındaki dielektrik sıvının bir dizi bozulması ve restorasyonu olarak düşünülebilir. Ancak gerçekte elektrotlar arası alandan kalıntıların uzaklaştırılması neredeyse her zaman kısmidir. Bu, dielektriklerin elektrotlar arası alandaki elektriksel özelliklerinin nominal değerlerinden farklı olmasına ve zamanla değişmesine neden olur. Elektrotlar arası mesafe (kıvılcım aralığı), kullanılan belirli makinenin kontrol algoritmaları tarafından ayarlanır. EDM'deki kıvılcım aralığı maalesef bazen enkaz tarafından kısa devre yaptırılabilir. Elektrotun kontrol sistemi, iki elektrotun (alet ve iş parçası) kısa devre yapmasını önleyecek kadar hızlı tepki vermeyebilir. Bu istenmeyen kısa devre, ideal durumdan farklı olarak malzeme çıkarılmasına katkıda bulunur. Dielektrikin yalıtım özelliklerini eski haline getirmek için, akımın her zaman elektrotlar arası alan noktasında gerçekleşmesi ve böylece alet elektrotunun istenmeyen şekil değişikliği (hasar) olasılığını en aza indirgemek için yıkama eylemine büyük önem veriyoruz. ve iş parçası. Belirli bir geometri elde etmek için, EDM takımı, iş parçasına dokunmadan istenen yol boyunca iş parçasına çok yakın yönlendirilir, Kullanımda hareket kontrolünün performansına azami özen gösteririz. Bu şekilde çok sayıda akım boşalması/kıvılcım meydana gelir ve her biri küçük kraterlerin oluştuğu hem aletten hem de iş parçasından malzemenin çıkarılmasına katkıda bulunur. Kraterlerin boyutu, eldeki belirli iş için ayarlanan teknolojik parametrelerin bir fonksiyonudur ve boyutlar, kaba işleme koşullarında nano ölçekten (mikro-EDM işlemlerinde olduğu gibi) yüzlerce mikrometreye kadar değişebilir. Takım üzerindeki bu küçük kraterler, "alet aşınması" adı verilen elektrotun kademeli olarak aşınmasına neden olur. İş parçasının geometrisi üzerindeki aşınmanın zararlı etkisini ortadan kaldırmak için bir işleme işlemi sırasında takım elektrotunu sürekli olarak değiştiriyoruz. Bazen bunu elektrot olarak sürekli olarak değiştirilen bir tel kullanarak elde ederiz (bu EDM işlemine ayrıca WIRE EDM  denir). Bazen takım elektrotunu öyle bir şekilde kullanırız ki, aslında sadece küçük bir kısmı işleme sürecine dahil olur ve bu kısım düzenli olarak değiştirilir. Bu, örneğin, alet elektrotu olarak dönen bir disk kullanıldığında geçerlidir. Bu işleme  EDM TAŞLAMA denir. Kullandığımız başka bir teknik, aşınmayı telafi etmek için aynı EDM işlemi sırasında farklı boyut ve şekillerde bir dizi elektrot kullanmaktır. Biz buna çoklu elektrot tekniği diyoruz ve en yaygın olarak alet elektrotu istenen şekli negatif olarak çoğalttığında ve tek bir yön boyunca, genellikle dikey yön (yani z ekseni) boyunca boşluğa doğru ilerlediğinde kullanılır. Bu, aletin iş parçasının daldırıldığı dielektrik sıvıya batmasına benzer ve bu nedenle, DIE-SINKING EDM (bazen_cc-781905-5 olarak adlandırılır) olarak adlandırılır. 3194-bb3b-136bad5cf58d_CONVENTIONAL EDM or RAM EDM). Bu işlem için makinelere SINKER EDM adı verilir. Bu tip EDM için elektrotlar karmaşık formlara sahiptir. Nihai geometri, birkaç yön boyunca hareket eden ve aynı zamanda rotasyonlara tabi olan, genellikle basit şekilli bir elektrot kullanılarak elde edilirse, buna EDM FREZELEME diyoruz. Aşınma miktarı kesinlikle operasyonda kullanılan teknolojik parametrelere bağlıdır ( polarite, maksimum akım, açık devre voltajı). Örneğin, in micro-EDM, aynı zamanda  m-EDM olarak da bilinir, bu parametreler genellikle ciddi aşınmaya neden olan değerlere ayarlanır. Bu nedenle, birikmiş bilgi birikimimizi kullanarak en aza indirdiğimiz bu alanda aşınma büyük bir sorundur. Örneğin, grafit elektrotların aşınmasını en aza indirmek için milisaniyeler içinde kontrol edilebilen bir dijital jeneratör, elektro-erozyon meydana geldikçe polariteyi tersine çevirir. Bu, aşınmış grafiti elektrot üzerinde sürekli olarak biriktiren elektro kaplamaya benzer bir etkiyle sonuçlanır. Başka bir yöntemde, "Sıfır Aşınma" devresi denen bir devrede, deşarjın ne sıklıkta başlayıp durduğunu en aza indirerek mümkün olduğu kadar uzun süre açık tutuyoruz. Elektrik deşarjlı işlemede malzeme kaldırma oranı şu şekilde tahmin edilebilir:

 

MRR = 4 x 10 exp(4) x I x Tw exp (-1.23)

 

Burada MRR mm3/dak cinsindendir, I Amper cinsinden akımdır, Tw K-273.15K cinsinden iş parçası erime noktasıdır. exp, üs anlamına gelir.

 

Öte yandan, elektrotun aşınma oranı Wt şu şekilde elde edilebilir:

 

Ağırlık = ( 1.1 x 10exp(11) ) x I x Ttexp(-2.38)

 

Burada Wt mm3/dak cinsindendir ve Tt, elektrot malzemesinin K-273.15K cinsinden erime noktasıdır.

 

Son olarak, iş parçasının elektrot R'ye aşınma oranı şu şekilde elde edilebilir:

 

R = 2.25 x Trex(-2.38)

 

Burada Tr, iş parçasının erime noktalarının elektrota oranıdır.

 

 

 

BATAN EDM :

 

Sinker EDM, aynı zamanda CAVITY TİPİ olarak da anılır EDM or VOLUME içinde bir daldırma elektrodu ve parçasından oluşur. Elektrot ve iş parçası bir güç kaynağına bağlıdır. Güç kaynağı, ikisi arasında bir elektrik potansiyeli üretir. Elektrot iş parçasına yaklaştıkça sıvıda dielektrik bozulma meydana gelir, bir plazma kanalı oluşturur ve küçük bir kıvılcım sıçraması meydana gelir. Kıvılcımlar genellikle birer birer çarpar, çünkü elektrotlar arası boşluktaki farklı konumların, bu tür konumların hepsinde aynı anda bir kıvılcım oluşmasını sağlayacak aynı yerel elektriksel özelliklere sahip olması pek olası değildir. Elektrot ile iş parçası arasındaki rastgele noktalarda saniyede yüz binlerce kıvılcım meydana gelir. Ana metal aşındıkça ve ardından kıvılcım aralığı arttıkça, işlemin kesintisiz devam edebilmesi için elektrot CNC makinemiz tarafından otomatik olarak indirilir. Ekipmanlarımız, "zamanında" ve "kapalı zaman" olarak bilinen kontrol döngülerine sahiptir. Açık zaman ayarı, kıvılcımın uzunluğunu veya süresini belirler. Daha uzun süre, o kıvılcım için daha derin bir boşluk ve bu döngü için sonraki tüm kıvılcımlar oluşturarak iş parçası üzerinde daha pürüzlü bir yüzey oluşturur ve bunun tersi de geçerlidir. Kapanma süresi, bir kıvılcımın başka bir kıvılcımla değiştirildiği süredir. Daha uzun bir kapalı kalma süresi, aşınmış kalıntıları temizlemek için dielektrik sıvının bir memeden akmasına izin verir ve böylece bir kısa devreyi önler. Bu ayarlar mikro saniyeler içinde ayarlanır.

 

 

 

TEL EDM :

 

In WIRE ELEKTRİKLİ TAHLİYE İŞLEME (WEDM), ayrıca WIRE-CUT EDM_cc781905-5cde-3194-bbc3b-136_b_3194-bbc3b-136_b3b_df_cc781905-5cde-3194-bbc3b-136_b_5bad bir dielektrik sıvı tankına daldırılan iş parçası boyunca pirinçten ince tek telli metal tel. Tel Erozyon, EDM'nin önemli bir varyasyonudur. 300 mm kalınlığa kadar olan plakaları kesmek ve diğer üretim yöntemleriyle işlenmesi zor olan sert metallerden zımbalar, aletler ve kalıplar yapmak için ara sıra tel kesme EDM kullanıyoruz. Şerit testere ile kontur kesmeye benzeyen bu işlemde, sürekli olarak bir makaradan beslenen tel, üst ve alt elmas kılavuzlar arasında tutulur. CNC kontrollü kılavuzlar x-y düzleminde hareket eder ve üst kılavuz ayrıca z-u-v ekseninde bağımsız olarak hareket edebilir, bu da konik ve geçişli şekilleri (altta daire ve karede kare gibi) kesme kabiliyetine yol açar. üst). Üst kılavuz, x–y–u–v–i–j–k–l–'deki eksen hareketlerini kontrol edebilir. Bu, WEDM'nin çok karmaşık ve hassas şekilleri kesmesini sağlar. Ø 0,25 pirinç, bakır veya tungsten tel kullanılarak en iyi ekonomik maliyeti ve işleme süresini sağlayan ekipmanımızın ortalama kesme çentiği 0,335 mm'dir. Ancak CNC ekipmanımızın üst ve alt elmas kılavuzları yaklaşık 0,004 mm'ye kadar hassastır ve Ø 0,02 mm tel kullanılarak 0,021 mm kadar küçük bir kesme yoluna veya çentiklere sahip olabilir. Yani gerçekten dar kesimler mümkün. Kesme genişliği, telin genişliğinden daha büyüktür, çünkü telin kenarlarından iş parçasına doğru kıvılcım oluşur ve erozyona neden olur. Bu "fazla kesme" gereklidir, birçok uygulama için öngörülebilirdir ve bu nedenle telafi edilebilir (mikro-EDM'de bu genellikle böyle değildir). Tel makaraları uzundur; 0,25 mm telden oluşan 8 kg'lık bir makaranın uzunluğu 19 kilometrenin biraz üzerindedir. Tel çapı 20 mikrometre kadar küçük olabilir ve geometri hassasiyeti +/- 1 mikrometre civarındadır. Genellikle teli yalnızca bir kez kullanırız ve nispeten ucuz olduğu için geri dönüştürürüz. 0.15 ila 9m/dak sabit hızda hareket eder ve kesim sırasında sabit bir kerf (yarık) korunur. Tel kesme EDM işleminde, dielektrik sıvı olarak su kullanıyoruz, filtreler ve iyon giderici ünitelerle direncini ve diğer elektriksel özelliklerini kontrol ediyoruz. Su, kesilen kalıntıları kesme bölgesinden uzaklaştırır. Yıkama, belirli bir malzeme kalınlığı için maksimum besleme hızının belirlenmesinde önemli bir faktördür ve bu nedenle bunu tutarlı tutarız. Tel EDM'de kesme hızı, 50 mm kalınlığında D2 takım çeliği için 18.000 mm2/saat gibi birim zamanda kesilen kesit alanı cinsinden ifade edilir. Bu durumda lineer kesme hızı 18.000/50 = 360mm/saat olacaktır Tel EDM'de malzeme kaldırma oranı:

 

MRR = Vf xhxb

 

Burada MRR mm3/dak cinsindendir, Vf mm/dak cinsinden telin iş parçasına besleme hızıdır, h mm cinsinden kalınlık veya yüksekliktir ve b kerftir, yani:

 

b = dw + 2s

 

Burada dw tel çapı ve s tel ile iş parçası arasındaki mm cinsinden boşluktur.

 

Modern çok eksenli EDM tel kesme işleme merkezlerimiz, daha sıkı toleransların yanı sıra, aynı anda iki parçayı kesmek için çoklu kafalar, tel kırılmasını önlemek için kontroller, tel kopması durumunda otomatik kendi kendine diş açma özellikleri ve programlanmış gibi özellikler ekledi. operasyonu optimize etmek için işleme stratejileri, düz ve açısal kesme yetenekleri.

 

Tel Erozyon, malzemenin çıkarılması için yüksek kesme kuvvetleri gerektirmediği için bize düşük artık gerilmeler sunar. Darbe başına enerji/güç nispeten düşük olduğunda (bitirme işlemlerinde olduğu gibi), düşük artık gerilmeler nedeniyle bir malzemenin mekanik özelliklerinde çok az değişiklik beklenir.

 

 

 

ELEKTRİK-BOŞALTMA TAŞLAMA (EDG) : Taşlama taşları aşındırıcı içermez, grafit veya pirinçten yapılmıştır. Dönen tekerlek ve iş parçası arasındaki tekrarlayan kıvılcımlar, malzemeyi iş parçası yüzeylerinden uzaklaştırır. Malzeme kaldırma oranı:

 

MRR = KxI

 

Burada MRR mm3/dak cinsindendir, I Amper cinsinden akımdır ve K mm3/A-min cinsinden iş parçası malzeme faktörüdür. Bileşenler üzerinde dar yarıklar kesmek için sıklıkla elektrik deşarjlı taşlama kullanıyoruz. Bazen EDG (Elektrikli Boşaltma Taşlama) işlemini, malzemenin kimyasal etki ile uzaklaştırıldığı, grafit çarktan gelen elektriksel deşarjların oksit filmi parçaladığı ve elektrolit tarafından yıkandığı EKG (Elektrokimyasal Taşlama) işlemi ile birleştiriyoruz. İşlem, ELEKTROKİMYASAL-BOŞALTMA TAŞLAMA (ECDG) olarak adlandırılır. ECDG süreci nispeten daha fazla güç tüketmesine rağmen, EDG'den daha hızlı bir süreçtir. Çoğunlukla bu tekniği kullanarak karbür takımları taşlarız.

 

 

 

Elektrik Deşarj İşleme Uygulamaları:

 

Prototip üretimi:

 

EDM sürecini kalıp yapımında, alet ve kalıp imalatında ve ayrıca prototip ve üretim parçalarının yapımında, özellikle üretim miktarlarının nispeten düşük olduğu havacılık, otomobil ve elektronik endüstrilerinde kullanıyoruz. Sinker EDM'de, bir grafit, bakır tungsten veya saf bakır elektrot istenen (negatif) şekle işlenir ve dikey bir şahmerdan ucundaki iş parçasına beslenir.

 

Sikke kalıp yapımı:

 

Madeni para (damgalama) işlemiyle mücevher ve rozet üretimi için kalıpların oluşturulması için, pozitif kalıp, (uygun makine ayarlarıyla) kalıp önemli ölçüde aşındığından ve yalnızca bir kez kullanıldığından, som gümüşten yapılabilir. Elde edilen negatif kalıp daha sonra sertleştirilir ve bronz, gümüş veya düşük geçirmez altın alaşımından kesilmiş levha boşluklarından damgalanmış yassı parçalar üretmek için bir çekiçte kullanılır. Rozetler için bu yassı parçalar başka bir kalıp tarafından kavisli bir yüzeye şekillendirilebilir. Bu tip EDM genellikle yağ bazlı bir dielektrik içine daldırılarak gerçekleştirilir. Bitmiş nesne, sert (cam) veya yumuşak (boya) emaye ve/veya saf altın veya nikel ile elektroliz ile daha da rafine edilebilir. Gümüş gibi daha yumuşak malzemeler, bir iyileştirme olarak elle oyulabilir.

 

Küçük Deliklerin Delme:

 

Tel kesme EDM makinelerimizde, tel kesme EDM işlemi için telin içinden geçirileceği bir iş parçasında bir açık delik açmak için küçük delik delme EDM kullanıyoruz. Özellikle küçük delik delme için ayrı EDM kafaları, büyük sertleştirilmiş plakaların gerektiğinde ve ön delmeye gerek kalmadan bitmiş parçaları aşındırmasına izin veren tel kesme makinelerimize monte edilmiştir. Ayrıca jet motorlarında kullanılan türbin kanatlarının kenarlarına delikler açmak için küçük delikli EDM kullanıyoruz. Bu küçük deliklerden gaz akışı, motorların normalde mümkün olandan daha yüksek sıcaklıklar kullanmasını sağlar. Bu bıçakların yapıldığı yüksek sıcaklıkta, çok sert, tek kristal alaşımlar, yüksek en-boy oranına sahip bu deliklerin geleneksel olarak işlenmesini son derece zor ve hatta imkansız hale getirir. Küçük delikli EDM için diğer uygulama alanları, yakıt sistemi bileşenleri için mikroskobik delikler oluşturmaktır. Entegre EDM kafalarının yanı sıra, kör veya açık delikleri işlemek için x-y eksenli bağımsız küçük delik delme EDM makinelerini kullanıyoruz. EDM matkaplar, bir yıkama maddesi ve dielektrik olarak elektrottan akan sabit bir damıtılmış veya deiyonize su akışı ile bir aynada dönen uzun pirinç veya bakır boru elektrotlu delikler açar. Bazı küçük delik delme EDM'leri, 100 mm'lik yumuşak ve hatta sertleştirilmiş çeliği 10 saniyeden kısa sürede delebilir. Bu delme işleminde 0,3 mm ile 6,1 mm arasında delikler elde edilebilir.

 

Metal parçalanma işleme:

 

Ayrıca, kırılmış aletlerin (matkap uçları veya kılavuzlar) iş parçalarından çıkarılması için özel EDM makinelerimiz de bulunmaktadır. Bu işleme ''metal parçalama işleme'' denir.

 

 

 

Avantaj ve Dezavantajları Elektrik-Deşarj İşleme:

 

EDM'nin avantajları arasında şunlar yer alır:

 

- Aksi takdirde geleneksel kesme aletleriyle üretilmesi zor olacak karmaşık şekiller

 

- Çok yakın toleranslara kadar son derece sert malzeme

 

- Geleneksel kesici aletlerin aşırı kesici alet basıncından parçaya zarar verebileceği çok küçük iş parçaları.

 

- Takım ve iş parçası arasında doğrudan temas yoktur. Bu nedenle hassas bölümler ve zayıf malzemeler herhangi bir bozulma olmadan işlenebilir.

 

- İyi bir yüzey kalitesi elde edilebilir.

 

- Çok ince delikler kolayca delinebilir.

 

 

 

EDM'nin dezavantajları şunları içerir:

 

- Yavaş malzeme kaldırma hızı.

 

- Ram/alıcı EDM için elektrot oluşturmak için kullanılan ek süre ve maliyet.

 

- Elektrot aşınması nedeniyle iş parçası üzerinde keskin köşeler oluşturmak zordur.

 

- Güç tüketimi yüksektir.

 

- ''Overcut'' oluşturuldu.

 

- İşleme sırasında aşırı takım aşınması meydana gelir.

 

- Elektriksel olarak iletken olmayan malzemeler, yalnızca prosesin özel kurulumu ile işlenebilir.