Vad står EDM för vid bearbetning? Elektrisk urladdningsbearbetning förklaras

Härda en forminsats till 52 HRC och fräsen som formade den i mjukt tillstånd slutar vara ett alternativ. Hörnradien är 0,3 mm, ribban är 40 mm djup och verktyget kan helt enkelt inte nå in i hålrummet. Det är det ögonblick som EDM kommer in i konversationen.

EDM står för elektrisk urladdningsbearbetning. Ingenting rör vid arbetsstycket. En formad elektrod och arbetsstycket sitter i en tank med dielektrisk vätska, en pulsad spänning överbryggar gapet mellan dem, och tusentals små gnistor eroderar bort metall en krater i taget. Eftersom skärverkan är termisk snarare än mekanisk, slutar materialhårdheten att vara den begränsande faktorn, vilket är anledningen till att EDM fortfarande är standardprocessen för formhåligheter, härdade stansar och all geometri som en roterande fräs inte kan nå.

Vad står EDM för vid bearbetning?

EDM är en förkortning av elektrisk urladdningsbearbetning. På äldre ritningar och i konversation på verkstadsgolvet kommer du också att höra gnistbearbetning, gnisterosion eller gnista eroderande. Sänkning, sänk-EDM, ram-EDM och tråd-EDM är alla undertyper av samma processfamilj snarare än konkurrerande teknologier.

Metoden växte fram ur forskningen på 1940-talet, när kontrollerad elektrisk erosion utvecklades till en praktisk bearbetningsprocess av de sovjetiska forskarna B. R. Lazarenko och N. I. Lazarenko. Det som förvandlade en laboratorieeffekt till ett produktionsverktyg var servostyrning: maskinen måste hålla ett gap uppmätt i hundradelar av en millimeter medan hundratals eller tusentals urladdningar sker varje sekund.

Tre villkor definierar varje EDM-operation:

• Arbetsstycket måste leda elektricitet.
• En elektrod formad som den kavitet du vill ha måste finnas tillgänglig, eller i tråd EDM, en tråd.
• Mellanrummet mellan elektrod och arbetsstycke måste fyllas med ren dielektrisk vätska.

Hur Gnisterosion tar bort metall

En sänkande EDM-maskin skär inte. Det brinner. Cykeln upprepas tusentals gånger per sekund:

1. Servohuvudet för fram elektroden tills gapet är tillräckligt litet för att dielektrikumet ska gå sönder.
2. En urladdningskanal bildas, ström flyter och plasmatemperaturen vid den enda punkten överstiger arbetsstyckets smältpunkt.
3. En liten krater av smält och förångad metall kastas ut från ytan.
4. Pulsen slutar, dielektrikumet släcker kratern och servo dras tillbaka något så att färsk vätska kan spola bort skräpet.

Eftersom elektroden aldrig vidrör arbetsstycket finns det ingen skärkraft, inget skrammel och ingen verktygsavböjning. Det är därför EDM kan lämna ett skarpt inre hörn som en fräs, som alltid har sin egen radie, aldrig kan producera.

Huvudtyperna av EDM

EDM är en familj av processer, och elektrodformatet är det som skiljer medlemmarna åt. En sänkningsmaskin störtar en formad elektrod i ett hålrum, en trådmaskin drar en tunn rörlig tråd genom en platta och en maskin med små hål använder ett roterande rör.

Om du väger de två vanligaste alternativen är den praktiska uppdelningen enkel: blinda håligheter och tredimensionella detaljer går till ett sänke, medan genomgående profiler och snäva toleransplattor går till en trådmaskin. En närmare titt på sänke EDM och tråd EDM visar var de två överlappar och var de inte gör det.

Vad EDM gör bra och var det kommer till kort

Den ärliga sammanfattningen är att EDM köper kapacitet med cykeltid. Använd den där geometri eller material utesluter konventionell skärning.

Styrkor

• Bearbetar alla ledande material oavsett hårdhet, inklusive verktygsstål vid 60 HRC, hårdmetall, titanlegeringar och nickellegeringar.
• Ingen skärkraft, så tunna väggar, smala revben och ömtåliga detaljer överlever operationen.
• Skarpa inre hörn och djupa smala slitsar som ingen roterande fräs kan producera.
• Fina ytbehandlingar med dedikerade generatorkretsar, ofta i mikronområdet.

Begränsningar

• Arbetsstycket måste leda elektricitet, så glas, plast och det mesta keramik är slut.
• Metallavverkningshastigheten är lägre än fräsning, så att grovbearbeta stora volymer är dyrt.
• Processen lämnar ett omgjutet eller vitt lager som kan behöva tas bort på utmattningskritiska delar.
• Elektroder slits och måste klädas om eller bytas ut, och dielektrisk vätska behöver filtreras och avfallshantering.

ZNC, PNC och CNC: Vad bokstäverna betyder på en EDM-maskin

Maskinetiketter på en sjunkande EDM använder tre akronymer. De beskriver hur mycket av maskinen som är under numerisk kontroll, och det är den enskilt största drivkraften för priset och vem som kan använda maskinen.

ZNC: Z-axel numerisk styrning

På en ZNC-maskin är Z-axeln, som är elektrodsänkningen, servostyrd, medan X och Y placeras för hand med handrattar och rattar. Dessa är arbetshästarna för enkelt form- och formarbete: snabba att ställa in för enstaka håligheter och krävande för operatören. Ett typiskt exempel är ZNC 450 EDM Sänkmaskin/Sänke EDM Tillval: EDM Styrskåp Visa produkt → ZNC-450 klass maskin, dimensionerad för små och medelstora hålrumsarbeten.

PNC: programmerbar numerisk styrning

X, Y och Z är alla programmerbara, så maskinen placerar elektroden automatiskt och kör flerstegsprogram. Det täcker formar med flera hålrum och repetitivt arbete där manuell positionering skulle konsumera skiftet. Maskiner i denna klass, t.ex PNC 450 EDM Sänkmaskin/Sänke EDM Tillval: PNC Tungsten Steel Electric Box (DC) Visa produkt → PNC-450, sitta mellan den manuella ZNC och den fullt programmerade CNC:n i både kapacitet och pris.

CNC: numerisk datorstyrning

Full CNC lägger till kretslopp, multi-axlig interpolation, lagrade program och, på större modeller, automatiskt elektrodbyte. Det är valet för komplexa tredimensionella kaviteter, obevakade körningar och butiker som behöver repeterbara resultat från ett skift till nästa. Större arbetskuvert följer samma logik, varför en CNC 650 EDM Sänkmaskin/Sänke EDM Tillval: CNC elbox (AC/Japan Panasonic servomotor) Visa produkt → CNC-650 klass maskin specificeras vanligtvis när både detaljerade hålrum och större formblock måste köras på en plattform.

EDM mot fräsning och slipning: Välj efter geometri, inte vana

Processval handlar vanligtvis om tre frågor: hur hårt är materialet, hur djupt och smalt är särdraget och hur fin måste ytan vara? Fräsning vinner på avverkningshastighet närhelst en fräs kan fysiskt nå geometrin. Slipning vinner när du behöver planhet och dimensionskontroll på tillgängliga ytor. EDM vinner när geometrin inte går att nå eller materialet redan är härdat.

Den praktiska konsekvensen är ett arbetsflöde i två steg som de flesta formbutiker redan kör: fräs hålrummet mjukt, lämna ett enhetligt lagertillskott, värmebehandla sedan och avsluta med EDM. Att hoppa över EDM-steget innebär att antingen acceptera en fräsradie i hörnet eller att betala för en mindre fräs och en mycket längre fräscykel.

Vad du ska kontrollera innan du köper en EDM

Specifikationsblad ser likadana ut; skillnaderna visar sig i arbetskuvertet och i hur maskinen beter sig en fredag ​​eftermiddag. Fråga efter dessa siffror innan du jämför priser:

• Arbetstankens mått och maximal vikt av arbetsstycket, mätt med elektrodhållaren och chucken på plats.
• X, Y och Z färdas, och om Z-slag räcker för de elektrodlängder du faktiskt kör.
• Generatorns effektområde, den finaste ytfinishen den kan nå och hur många program som kan lagras.
• Elektrodväxlare eller magasinkapacitet, om obevakad bearbetning ingår i planen.
• Dielektrisk filtrering, kylning och tankkapacitet, som driver både driftskostnaden och finishens konsistens.
• Reservdelstillgänglighet och realistisk servicesvarstid i din region.

Nantong New Era Technology har byggt CNC-verktygsmaskiner i mer än 20 år och producerar ZNC-, PNC- och CNC-sänkningsmaskiner från små hålrumsarbeten upp till stora formblock, tillsammans med vertikala och horisontella bearbetningscentra, ytslipmaskiner och gravyrmaskiner. Om du vill matcha modeller mot din egen delmix, hjälper det att börja med EDM-sänkningsmaskinsortiment och arbeta utåt från den största håligheten du förväntar dig att bränna.

FAQ: EDM i bearbetning

De tre bokstäverna på ritningen säger framför allt en sak: delen kan inte avslutas med en roterande fräs, antingen för att materialet är för hårt eller för att geometrin är för snäv. När det väl är klart handlar de återstående besluten om elektroden, kontrollklassen och arbetshöljet, och det är frågor som alla maskinbyggare borde kunna besvara med reella tal snarare än adjektiv.