Нежное знакомство с технологией Wire EDM и способами искровой резки замысловатых форм.

Проволочная электроэрозионная обработка (Wire EDM) - это особый вид обработки. В этом виде обработки мы используем высокое напряжение, чтобы расплавить и разъесть даже самый твердый металл. Цель этого руководства - познакомить читателей с принципами работы проволочного электроэрозионного станка и объяснить, почему он стал таким революционным в сложном производстве.

Demystifying Wire EDM: Прецизионная резка с помощью электрических разрядов

Вы когда-нибудь задумывались о безумно сложных внутренностях вещей? Такие вещи, как медицинские имплантаты или детали реактивных двигателей, и задавались вопросом, как они были сделаны? Ну, здесь большую роль играет высокотехнологичный метод обработки под названием Wire EDM. С помощью крошечных искр он позволяет создавать сверхдетализированные формы из любых материалов.

По мере того, как читатель будет продвигаться по этому руководству, он узнает все о проволочном электроэрозионном станке. Инженеры или просто желающие узнать больше об обработке с помощью искр, продолжайте читать, чтобы получить больше информации об этом новом виде обработки. Точные технологии производства Техника.

Что такое электроэрозионная обработка проволокой (EDM)?

Проволочный электроэрозионный способ, как следует из названия, использует проволоку с электрическим зарядом и электрические искры для резки материалов. Он был разработан на основе более старого процесса EDM, в котором использовались электроды, а не непрерывная проволока. Это усовершенствование привело к еще более высокой точности и исключительно сложной внутренней компоновке.

Сегодня электроэрозионная обработка широко используется для придания формы всему - от тонких медицинских имплантатов до пресс-форм для автомобильных деталей. Способность обрабатывать невероятные детали, независимо от твердости материала, делает этот метод оптимальным, когда требуются жесткие допуски и сложные элементы.

Теперь давайте разберемся, как именно работает искровая резка. При подаче напряжения возникают небольшие электрические разряды от металлической проволоки к заготовке. Эти искры разрушают небольшое количество металла, постепенно формируя нужную деталь. Искры возникают быстро и в случайном порядке, что позволяет небольшая обработка металла сложных форм.

Преимущества проволочно-вырезных электроэрозионных станков по сравнению с традиционной обработкой

Проволочный электроэрозионный станок обладает определенными преимуществами по сравнению с предыдущими процессами резки металла, которые перечислены ниже. В этом разделе мы узнаем об удивительных преимуществах EDM:

• Точность при работе с твердыми материалами: Он может резать чрезвычайно твердые металлы и современные сплавы, которые трудно обрабатывать обычными методами.
• Жесткие допуски: Проволока обеспечивает допуски в пределах ±0,025 мм, независимо от твердости материала.
• Отсутствие механических нагрузок: Поскольку проволока физически не соприкасается с заготовкой, механическое напряжение минимально, и деформация отсутствует.
• Сложные геометрии: Электроэрозионная обработка позволяет создавать сложные внутренние полости и элементы, такие как отверстия, которые трудно поддаются традиционной обработке.

С какими материалами может работать электроэрозионная обработка?

Когда дело доходит до подходящих материалов, термоэлектрическая природа EDM дает ему огромное преимущество - он может работать практически с любым проводящим материалом. Что довольно удивительно, если задуматься.

Выбор проводников

Чтобы проволочный электроэрозионный станок мог работать, материал заготовки должен проводить электричество. Обычно это сталь, нержавеющая сталь, алюминий, медь и латунь. В списке работ можно найти и экзотические сверхпрочные сплавы.

Повседневные примеры

Среди материалов, с которыми постоянно работает Wire, - инконель, титан и хастеллой. Вы также увидите, как она без проблем формирует инструментальную сталь и сверхспециальные сплавы. Особенно хорошо она подходит для легких высокопрочных материалов, таких как алюминий и магний, которые могут быть тяжелыми для обычных инструментов.

Неважно, мягкий материал или безумно твердый, Wire справится с ним одинаково. Основанная на электричестве, а не на механическом воздействии, она с легкостью проходит через сверхпрочные сплавы, которые сломают обычные концевые фрезы. Так что если в детали требуется выполнить сложные детали из жаропрочных сплавов, Wire EDM вполне может стать решением.

Режет любой проводящий материал независимо от твердости

Wire EDM может обрабатывать любые токопроводящие материалы, от мягких металлов до сплавов с твердостью более 60 единиц по Роквеллу С. Сюда входят закаленные стали, твердосплавные матрицы, титан и инконель. Термоэлектрический процесс позволяет с точностью резать самые твердые суперсплавы.

Максимизация точности и сложности с помощью EDM

Проволочный электроэрозионный станок хорошо известен своей способностью изготавливать детали с очень высокой точностью и замысловатыми формами, чем традиционные методы обработки.

• Высокая точность: Термоэлектрический процесс обеспечивает точность позиционирования в пределах ±2 микрон, которая сохраняется на протяжении всего цикла резки.
• Замысловатые формы: Не имея физического контакта, электроэрозионная обработка может обрабатывать сложные формы, такие как формы с внутренней кавитацией и инструменты с малым зазором, с допусками ±0,0127 мм.
• Зеркальная отделка: Случайный рисунок резки от искр обеспечивает гладкую поверхность (2-8 Ra), что часто позволяет отказаться от дополнительных этапов обработки.

Универсальность электроэрозионной обработки проволоки в производстве

Проволочный электроэрозионный станок отличается универсальностью, что делает его подходящим для различных производственных условий.

Большие объемы резки

Электроэрозионная обработка может эффективно разрезать толстые заготовки, до 15,75 дюймов, за один проход. Это позволяет добиться высокой изготовление металлических изделий с точностью Скорость удаления крупных деталей, таких как компоненты нефтяных месторождений и ребра самолетов.

Резка нескольких деталей для массового производства

Проволочный электроэрозионный станок обеспечивает многокомпонентную (или групповую) резку, позволяя одновременно вырезать несколько одинаковых деталей из одной заготовки, что повышает эффективность производства в таких отраслях, как автомобилестроение и производство медицинского оборудования.

Сравнимые с ЧПУ затраты на сложные функции

Хотя проволочный электроэрозионный станок работает медленнее, чем Фрезерование с ЧПУ для простых форм, его экономическая эффективность проявляется при обработке сложных пресс-форм, штампов и прецизионных деталей. Многогнездные штампы снижают общую стоимость деталей и приводят к уменьшению количества переделок и брака.

Минимизация дефектов поверхности с помощью оптимизированных процессов электроэрозионной обработки проволокой

Проволочный электроэрозионный станок позволяет добиться безупречной отделки, контролируя параметры процесса.

• Различные типы стрижек: Изменяемая длительность импульса позволяет выполнять черновую, получистовую и чистовую резку.
• Субмикронная отделка: При оптимизированных параметрах можно добиться чистоты менее 1 микрона Ra, что снижает необходимость в полировке.
• Контролируемое искрение: Низкоэнергетические искры сводят к минимуму повторное образование слоев и термические повреждения, уменьшая микротрещины и неровности поверхности.

Области применения проволочного электроэрозионного станка и примеры из практики

Точность и сложность проволочного электроэрозионного станка делают его незаменимым во многих отраслях промышленности.

Медицина, аэрокосмическая промышленность, производство пресс-форм и штампов

Мы широко используем электроэрозионную обработку проволоки для производства медицинских имплантатов. Она также используется для производства аэрокосмических компонентов и сложных форм и штампов.

Достигнутая сложность

Производитель самолетов использовал Wire для изготовления узлов ребер крыла с более чем 200 внутренними отверстиями. Производитель стентов микроскопический Прорези в трубках из нержавеющей стали для гибкости.

Экономия средств и времени

Изготовитель пресс-формы может сократить время создания прототипа с шести недель до трех дней. Это стало возможным благодаря переходу на проволочно-вырезной электроэрозионный станок и экономии $120,000 на стоимости оснастки.

Заключение

Wire Electrical Discharge Machining (Wire EDM) - это эффективный и исключительный процесс микрообработки, который практически незаменим. Этот подход позволяет вырезать любой сложный узор с очень высокой точностью практически на любом проводящем материале, независимо от его твердости, поэтому он предпочтительнее нескольких традиционных методов резки. Проволока особенно подходит для таких отраслей промышленности, как аэрокосмическая, медицинская и производство пресс-форм, требующих изготовления множества деталей и сложных профилей. Ожидается, что с ростом использования высокоточных деталей в различных отраслях промышленности, выход EDM станет еще более значимым в будущем передовом производстве.

Вопросы и ответы

Каков рассматриваемый уровень точности, который обеспечивает проволочно-вырезной станок?

Точность проволочного электроэрозионного станка может достигать ±0. Обычно она составляет около 0,001 мм, но это сильно зависит от станка, типа проволоки и используемых параметров.

Какие материалы можно обрабатывать методом проволочной электроэрозии?

Проволочный электроэрозионный станок может резать любой электропроводящий материал, включая сталь, нержавеющую сталь, алюминий, суперсплавы, тугоплавкие сплавы и карбиды.

Можем ли мы использовать проволочную электроэрозионную обработку для массового производства?

Да, проволочный электроэрозионный станок подходит для массового производства благодаря таким возможностям, как резка нескольких деталей и высокая точность допусков.

Какую обработку поверхности обеспечивает электроэрозионная обработка проволокой?

Шероховатость поверхности после обрезки варьируется от 1 до 8 Ra, в зависимости от переменных процесса. Можно добиться более тонкой обработки менее 1 Ra, что позволяет отказаться от вторичных этапов полировки.