Какво представлява електрическата обработка на разряда (EDM)? - Преглед
1. Въведение в EDM
EDM, известен още като обработка на искри, потъване, изгаряне на тел или обработка на ерозия, е изваждащ производствен процес. Използва се предимно за рязане на твърди или трудни - до - машини, като втвърдена стомана на инструмента, титан, волфрам и карбид, които иначе са предизвикателни за машината, използвайки традиционните методи.
EDM се основава на принципа на отстраняване на материала чрез бързо повтарящи се електрически изхвърляния между инструмент (електрод) и детайл, потопен в диелектрична течност.
2. Принцип на EDM
Основният принцип зад EDM е превръщането на електрическата енергия в топлинна енергия в ерозирана материал от детайла. Инструментът и детайлът са свързани към DC захранване и се държат на близко разстояние. Когато се нанесе високо - електрическо поле на напрежението, между електродите възниква диелектрично разбиване, създавайки искра.
Всяка искра генерира интензивна локализирана топлина (8000 градуса до 12 000 градуса), която се топи и изпарява малка част от детайла. Диелектричната течност охлажда зоната и измива отломките. Този процес се повтаря хиляди пъти в секунда, като постепенно оформя детайла към желаната геометрия.
3. Видове EDM
EDM може да бъде класифициран в три основни типа въз основа на формата на електрода и приложението:
a. Потъване на EDM (RAM EDM или SINKER EDM)
Използва оформен графит или меден електрод, който е отрицателна реплика на желаната кухина.
Обикновено се използва за създаване на форми, матрици и сложни кухини.
Подходящ за 3D форми.
b. Тел EDM (WEDM)
Използва тънка, непрекъснато движеща се жица (обикновено месингова) като електрод.
Телта прорязва материала като лента, ръководена от CNC.
Идеален за производство на сложни 2D профили и сложни форми с тесни допустими отклонения.
c. Пробиване на дупка EDM
Специализирана форма на EDM, използвана за бързо пробиване на малки и дълбоки дупки в втвърдени материали.
Използва се за изработка на охлаждащи дупки в турбинните лопатки или малки дупки в дюзите за инжектиране на гориво.
4. Компоненти на процеса на EDM
Ключовите компоненти на настройката на EDM включват:
Захранване: Генерира импулсното постояннотоково напрежение, необходимо за генериране на искра.
Електрод (инструмент): Проводим материал, използван за оформяне или изрязване на детайла.
Детайл: Материалът, който трябва да бъде обработен, обикновено проводим.
Диелектрична течност: Изолираща течност (обикновено дейонизирана вода или масло), която контролира образуването на искра, охлажда детайла и премахва отломки.
Система за контрол на серво: Поддържа правилната пропаст между инструмента и детайла.
Машинен инструмент: Система на ЦПУ за движение на инструменти, особено в тел EDM.
5. Работен механизъм
Ето как работи детайлно процесът на EDM:
Посвещение: Електродът и детайлът се сближават с малка празнина (обикновено 10-50 микрона) и се потопят в диелектрична течност.
Поколение на искри: Прилага се високо - честотно импулсно постояннотоково напрежение, йонизирайки диелектрика и образувайки плазмен канал.
Отстраняване на материала: Получената искра се стопява и изпарява малка част от материала.
Охлаждане и промиване: Диелектрикът охлажда площта и измива разтопени частици.
Повторение: Този цикъл се появява бързо (до 250 000 пъти в секунда), като постепенно ерозира материала в желаната форма.
6. Материали, използвани в EDM
a. Материали за детайл
Втвърдени стомани (стомана с инструменти, неръждаема стомана)
Титан и неговите сплави
Волфрамов карбид
Inconel
Алуминий (по -рядко срещан поради проводимост и проблеми с промиването)
b. Електродни материали
Графит (често използван за потъване на EDM поради обработваемост и устойчивост на износване)
Мед (отлична проводимост и добра устойчивост на износване)
Месинг (използван в тел EDM)
Волфрам (за фини функции и високи - температурни приложения)
7. Предимства на EDM
EDM предлага няколко различни предимства пред традиционните методи за обработка:
a. Обработка на твърди материали
Може да отреже втвърдена стомана, титан и карбид, без да е необходимо омекотяване.
b. Няма механично напрежение
Никакъв контакт между инструмента и детайла не означава механично напрежение, изкривяване или бури.
c. Висока точност и точност
Способни да произвеждат сложни и фини характеристики с допустими отклонения ± 0,005 mm или по -добре.
d. Сложни геометрии
Може да създаде остри вътрешни ъгли, тънки стени, дълбоки кухини и сложни 3D форми.
e. Отличен повърхностно покритие
Предлага гладко повърхностно покритие, понякога елиминирайки нуждата от вторични операции.
8. Ограничения на EDM
Въпреки предимствата си, EDM има някои ограничения:
a. Само проводими материали
EDM може да машинира само електрически проводими материали.
b. По -бавна от конвенционалната обработка
Скоростта на отстраняване на материала (MRR) е по -бавна, особено за големи - обемни части.
c. Износване на инструмента
Електродите изпитват износване и трябва да бъдат заменени или компенсирани в дизайна на инструмента.
d. Висока консумация на енергия
EDM е енергия - интензивна поради непрекъснато генериране на искра.
e. Проблеми с целостта на повърхността
Възможност за преработка на слой и микропукнатини, ако не е правилно контролирана.
9. Приложения на EDM
EDM се използва широко във високи - прецизни приложения за производство:
a. Аерокосмическо пространство
Турбинните остриета, инжекторите за гориво, части от двигателя и охлаждащи дупки в газови турбини.
b. Медицински
Хирургически инструменти, ортопедични импланти и микро - обработка на зъбни инструменти.
c. Автомобил
Компоненти на двигателя, горивни системи, форми за пластмасови и гумени части.
d. Изработка на инструменти и умира
Форми за инжекционно формоване, умиране на леене на матрици и щамповане умира.
e. Електроника
Micro - дупки, фини слотове и деликатни компоненти в конектори и полупроводници.
10. Последни постижения и бъдещи тенденции
a. Висока - скорост EDM
Новите захранвания и оптимизираните импулсни технологии позволяват по -бързо отстраняване на материала и по -добро качество на повърхността.
b. Nano - edm и micro - edm
Използва се за микро - производство по електроника, медицински и mems (micro - електро - Механични системи).
c. Добавка - изваждаща интеграция
EDM се интегрира с 3D печат и хибридни производствени системи.
d. AI и машинно обучение
Smart EDM системите използват AI за оптимизация на процесите, прогнозиране на износване на електрода и реално наблюдение на времето-.
e. Подобрения в околната среда
Еко - приятелски диелектрични течности и сух EDM (използвайки газ вместо течност) се изследват, за да се намали въздействието върху околната среда.
11. Заключение
Електрическата обработка на разряда (EDM) е мощна и незаменима технология за обработка, която позволява прецизното оформяне на проводимите материали, особено тези, които са трудни за машини, използвайки традиционните методи. Способността му да създава сложни геометрии, фини детайли и изключителни повърхностни облицовки го превърна в крайъгълен камък на съвременното производство във висока - технологична индустрия.
Въпреки ограниченията си в използването на скоростта и енергията, текущите иновации в автоматизацията, системите за контрол и въздействието върху околната среда помагат за подобряване на нейните възможности и ефективност. Тъй като индустриите прокарват границите на ефективността и миниатюризацията, EDM ще продължи да играе решаваща роля за превръщането на инженерните предизвикателства в реалности.
PowerWinx предлага високи - прецизна електрическа разряда обработка (EDM) услуги, пригодени за сложни и твърди - до - машини. С модерните EDM технологии и експертните техници ние доставяме сложни форми и тесни допустими отклонения за индустрии като аерокосмическо, автомобилно и електроника. Нашите възможности за EDM осигуряват изключителен повърхностно покритие, точност и ефективност, което прави PowerWinx в надежден партньор за прецизна обработка на решения.