En härdad D2-stansdyna, en hårdmetallstans, en extruderingsdyssinsats — när dessa delar väl kommer ut ur ugnen vid 58 till 62 HRC är fräsningen över och slipningen blir långsam och dyr. En CNC-trådskuren EDM-maskin löser det problemet. Den tar bort metall med en rörlig trådelektrod och en ström av avjoniserat vatten, och den vidrör aldrig arbetsstycket med ett hårt verktyg.
Det korta svaret kommer först: wire EDM är rätt process när din geometri är en genomgående profil eller en rak avsmalnande form och toleransen är snävare än ungefär ±0,01 mm. Det är fel process för blinda hålrum med 3D-detaljer, för enkla delar med stora volymer och för allt som inte leder elektricitet. Resten av den här sidan förklarar hur du skiljer dessa fall åt, vilka specifikationer som faktiskt avgör om en maskin passar ditt arbete och vad du ska kontrollera innan du skriver under en inköpsorder.
På en trådmaskin är elektroden en spole av tunn tråd - normalt 0,10 mm till 0,33 mm mässing eller zinkbelagd mässing, eller molybdentråd där återanvändbar tråd är att föredra. Tråden går från en tillförselspole, genom spännrullar, ner genom en övre styrning och spolmunstycke, genom arbetsstycket och ut genom en nedre styrning under bordet. Tråden kommer aldrig i kontakt med delen. Istället hoppar en kontrollerad gnista mellan tråden och arbetsstycket inuti ett flöde av avjoniserat vatten, vilket spolar bort skräpet och håller snittet stabilt.
Eftersom tråden eroderar när den skärs, är snittet alltid bredare än själva tråden. Som ett arbetstal öppnar ett grovbearbetningspass cirka 0,03 mm gap på varje sida, så en 0,25 mm tråd lämnar en slits på ungefär 0,31 mm. Samma gap förklarar varför tråd EDM inte kan producera ett skarpt inre hörn: den minsta radien som processen kan nå är trådradien plus gnistgapet.
De flesta maskiner avslutar då med flera pass. En grovbearbetningspassage med hög energi tar bort huvuddelen av materialet snabbt, och två till fyra skumpassningar med låg energi tar ner ytan till den erforderliga grovheten och tar bort det omgjutna lagret som kvarlämnats av grovbearbetningsgnistan. Maskiner som styr fler pass med finare energisteg håller snävare tolerans och eliminerar ofta en sekundär efterbearbetning. På priskänsliga marknader är återanvändbar molybdentråd i kombination med multipassskärning en vanlig konfiguration, som beskrivs i leverantörslitteraturen för den klassen av maskin, eftersom tråden kan gängas om och återanvändas istället för att kasseras efter en enda körning.
Börja här, eftersom detta nummer driver allt annat. Om dina dies har 0,1 mm inre radier, kommer en 0,33 mm tråd aldrig att producera dem, hur bra generatorn än är. Förhållandet är enkelt nog att beräkna på baksidan av ett kuvert.
Avvägningen är snabbhet och tillförlitlighet. Tunnare tråd klipper långsammare, går sönder lättare och kräver finare spolning och bättre trådstyrningar. Välj den största diametern som ditt smalaste hörn tillåter, och stega bara ned när geometrin tvingar dig till det.
Träna ut den största delen du förväntar dig att skära, lägg till fixturen och munstyckets spelrum och kontrollera sedan Z-slaget - inte bara X- och Y-rörelsen. En maskin som passar plåten men inte fixturen kommer att stå på tomgång. Bordsbelastning blir aktuell så fort du skär en bunt med små delar eller ett tungt stansblock i en uppsättning.
En tvåaxlig maskin skär bara raka väggar. Ett ±15° avsmalnande huvud täcker formavlastning och dragvinklar; ±30° klarar de flesta extruderings- och injektionsarbeten. Avsmalningsvinkel anges alltid vid en specifik arbetsstyckeshöjd, och den användbara vinkeln sjunker när delen blir högre, så fråga efter konisk graf istället för rubriknumret.
Generatorn bestämmer skärhastighet, ytfinish och tjockleken på det omgjutna lagret. Kontrollera hur många passeringar kontrollen stöder, om parametrar väljs automatiskt för material- och trådkombinationen och om maskinen erbjuder anti-elektrolysinställningar. Dessa inställningar spelar roll om du skär hårdmetall eller sintrat verktygsstål, där koboltbindemedlet är sårbart för angrepp i dielektrikumet.
Automatisk trådgängning och omgängning, en trådhackare, nedsänkt skärning och obevakad omstart efter ett trådbrott är funktionerna som avgör om maskinen går över natten eller väntar på en operatör på morgonen.
Wire EDM sitter i den snäva änden av toleransområdet. Det är standardprocessen för stansar och stansar, progressiva stansplattor, extruderings- och dragdynor, hårdmetallskär, fina slitsar, tunna väggar och små partier av härdade flyg- eller medicinska delar där alternativet skulle vara att glödga komponenten, bearbeta den och återhärda den med all risk för distorsion som medför.
I en formverkstad löper arbetsflödet vanligtvis också åt andra hållet: grova upp profilen på ett vertikalt bearbetningscenter och lämna 0,2 till 0,5 mm lager, skicka delen för värmebehandling, avsluta sedan på trådmaskinen. Poängen med det förbearbetningssteget är inte att skära hårt stål – det är att ta bort huvuddelen av materialet medan blocket fortfarande är mjukt, billigt och lätt att skära, så tråden behöver bara göra den sista passagen.
Ekonomisk VMC EV850 Vertical Machining Center Förbearbetningsalternativ för tråd-EDM-arbetsflöden, detta ekonomiska vertikala bearbetningscenter tar bort bulkmaterial före värmebehandling och slutlig trådbearbetning. Visa produkt → Wire EDM är fel svar i tre situationer. Blinda hålrum med 3D-form är fysiskt utom räckhåll för en tråd. Enkla profiler med stora volymer är snabbare och billigare att fräsa. Mycket djupa, smala snitt lider av dålig spolning, vilket saktar ner skärningen och ökar trådbrott, så tunna höga revben och besvärliga staplar förtjänar ett testklipp innan du överhuvudtaget bestämmer dig för processen.
Många förstagångsköpare antar att de måste välja mellan de två EDM-processerna. I praktiken driver de flesta form- och formbutiker båda, eftersom de löser motsatta problem. Wire EDM är oslagbar på genomgående profiler och öppningar med skarpa hörn. Sinker EDM är det enda sättet att bränna en blind hålighet, en ribba eller en 3D-form till ett härdat block. Om du fortfarande väger de två, denna jämförelse av tråd EDM och sänk EDM avgör frågan på tio minuter.
| Jämförelsepunkt | CNC-trådskuren EDM | CNC sänkande EDM |
|---|---|---|
| Skärverktyg | Trådelektrod, 0.10 to 0.33 mm | Maskinbearbetad grafit- eller kopparelektrod |
| Geometri | Genomgående profiler, avsmalnande väggar, stans- och stansöppningar | Blinda håligheter, revben, djupa 3D-detaljer |
| Minsta invändiga hörn | Trådradie plus gnistgap, ungefär 0,08 till 0,20 mm | Ställs av elektroddetalj, ofta finare |
| Verktygskostnad | Låg: tråden är av engångstyp | Högre: varje elektrod måste fräsas och bearbetas |
| Typisk tolerans | ±0,003 to ±0.005 mm on a well-kept machine | ±0,01 till ±0,02 mm |
| Bäst passform | Pressdynor, extruderingsdynor, karbid, tunna väggar | Mögelhåligheter, djupa revben, strukturerade ytor |
För de där blindkavitetsjobben är följeslagaren till en trådmaskin ett sänke. A CNC sänkande EDM-maskin bränner kaviteten med en formad elektrod och når detaljer som ingen tråd kan, varför de två vanligtvis köps som ett par snarare än som substitut för varandra.
CNC 650 EDM Sänkmaskin EDM En medföljande sänke EDM för blinda hålrum, placerad vid sidan av trådmaskiner för arbetsflöden i formverkstaden som kräver formad elektroddetaljer. Visa produkt → Ett sänke är bara så bra som elektroderna det brinner med. Grafitämnen fräses till form innan de någonsin når EDM-tanken, och det arbetet kräver en maskin byggd för damm och slitage. Grafitgraverings- och fräsmaskiner kör högre spindelhastigheter, tätade styrbanor och dedikerad dammutsug, så elektrodgeometrin som lämnar spindeln är den geometri som bränner in i formen.
NE6050 Grafitgravyr och fräsmaskin Grafitbearbetningsalternativ för att förbereda formade elektroder före sinker EDM, vilket stödjer arbetsflöden där elektrodgeometri har betydelse. Visa produkt → En wire EDM bedöms på vad den håller efter åtta timmars kapning, inte på numret som är tryckt i broschyren. Använd den här listan när du utvärderar en maskin:
Ingen av dessa punkter kräver en större maskin. De kräver en maskin som specificerats för dina delar, och en leverantör som fortfarande svarar i telefon i årskurs tre.
En tunn tråd, vanligtvis 0,10 till 0,33 mm mässing eller molybden, färdas mellan två styrningar och eroderar arbetsstycket med kontrollerade elektriska gnistor inuti ett flöde av avjoniserat vatten. Tråden rör aldrig delen, så det finns ingen skärkraft.
Wire EDM skär genomgående profiler med en rörlig tråd och nästan utan verktygskostnad. Sinker EDM bränner en formad kavitet med en maskinbearbetad elektrod. Genomgående öppning: använd tråd. Blind 3D-hålighet: sinker EDM är det enda alternativet.
En välskött maskin med termisk kompensation håller vanligtvis ±0,003 till ±0,005 mm, förutsatt att spolningen är bra och butikstemperaturen är stabil. I en normal verkstad utan temperaturkontroll är ±0,01 mm en realistisk siffra.
Använd den största tråden din minsta inre radie tillåter. En 0,25 mm tråd klipper snabbare och går sällan av. En 0,10 mm tråd är för radier under ungefär 0,1 mm och tunna väggar, men den klipper långsammare och behöver finare spolning.
Ja, så länge materialet leder elektricitet. Verktygsstål vid 60 HRC, hårdmetall- och pulvermetallurgiska stål är rutinarbete. Karbid drar nytta av anti-elektrolysgeneratorinställningar, eftersom koboltbindemedlet kan angripas av dielektrikumet.
Axelrörelse och avsmalningsförmåga är de största kostnadsdrivarna, följt av generatorn, antalet kontrollerade axlar, automatisk trådgängning och nedsänkt skärning. En tvåaxlig maskin med manuell gängning kostar en bråkdel av en femaxlig maskin med ett 30 graders koniskt huvud.