Waar staat EDM voor bij verspaning? Bewerking van elektrische ontlading uitgelegd

Als u een inzetstuk hardt tot 52 HRC, is de frees die het in de zachte toestand heeft gevormd geen optie meer. De hoekradius bedraagt ​​0,3 mm, de ribbe is 40 mm diep en het gereedschap kan eenvoudigweg niet in de holte reiken. Dat is het moment waarop EDM in het gesprek komt.

EDM staat voor Electrical Discharge Machining. Niets raakt het werkstuk. Een gevormde elektrode en het werkstuk zitten in een tank met diëlektrische vloeistof, een gepulseerde spanning overbrugt de kloof ertussen, en duizenden kleine vonken eroderen metaal krater voor krater weg. Omdat de snijactie thermisch is in plaats van mechanisch, is de materiaalhardheid niet langer de beperkende factor. Daarom is EDM nog steeds het standaardproces voor vormholtes, geharde matrijzen en elke geometrie die een roterende frees niet kan bereiken.

Waar staat EDM voor bij verspaning?

EDM is de afkorting van Electrical Discharge Machining. Op oudere tekeningen en in gesprekken op de werkvloer hoor je ook vonkbewerking, vonkerosie of vonkerosie. Zinken, zinkvonken, ram-vonken en draadvonken zijn allemaal subtypes van dezelfde procesfamilie en geen concurrerende technologieën.

De methode kwam voort uit onderzoek in de jaren veertig, toen gecontroleerde elektrische erosie werd ontwikkeld tot een praktisch bewerkingsproces door de Sovjetonderzoekers B.R. Lazarenko en N.I. Lazarenko. Wat van een laboratoriumeffect een productietool maakte, was servobesturing: de machine moet een opening aanhouden die wordt gemeten in honderdsten van een millimeter, terwijl er elke seconde honderden of duizenden ontladingen plaatsvinden.

Drie voorwaarden definiëren elke EDM-bewerking:

• Het werkstuk moet elektriciteit geleiden.
• Er moet een elektrode beschikbaar zijn in de vorm van de gewenste holte, of bij draadvonken: een draad.
• De opening tussen elektrode en werkstuk moet worden overspoeld met schone diëlektrische vloeistof.

Hoe vonkerosie metaal verwijdert

Een zinkvonkmachine snijdt niet. Het brandt. De cyclus herhaalt zich duizenden keren per seconde:

1. De servokop beweegt de elektrode voort totdat de opening klein genoeg is om het diëlektricum te laten afbreken.
2. Er vormt zich een ontladingskanaal, er vloeit stroom en de plasmatemperatuur op dat ene punt overschrijdt het smeltpunt van het werkstuk.
3. Een kleine krater van gesmolten en verdampt metaal wordt uit het oppervlak geworpen.
4. De puls eindigt, het diëlektricum blust de krater en de servo trekt zich iets terug zodat verse vloeistof het vuil kan wegspoelen.

Omdat de elektrode het werkstuk nooit raakt, is er geen snijkracht, geen geratel en geen gereedschapsafbuiging. Daarom kan EDM een scherpe interne hoek achterlaten die een frees, die altijd zijn eigen radius heeft, nooit kan produceren.

De belangrijkste soorten EDM

EDM is een familie van processen, en het elektrodeformaat is wat de leden scheidt. Een zinkzinkmachine dompelt een gevormde elektrode in een holte, een draadmachine voert een dunne bewegende draad door een plaat en een machine met kleine gaten gebruikt een roterende buis.

Als je de twee meest voorkomende opties tegen elkaar afweegt, is de praktische verdeling eenvoudig: blinde holtes en driedimensionale details gaan naar een zinklood, terwijl doorlopende profielen en platen met nauwe tolerantie naar een draadmachine gaan. Een nadere blik op zinkvonkvonken en draadvonken laat zien waar de twee elkaar overlappen en waar niet.

Wat EDM goed doet en waar het tekortschiet

De eerlijke samenvatting is dat EDM capaciteit koopt met de cyclustijd. Gebruik het waar geometrie of materiaal conventioneel snijden uitsluit.

Sterke punten

• Bewerkt elk geleidend materiaal, ongeacht de hardheid, inclusief gereedschapsstaal op 60 HRC, carbide-, titanium- en nikkellegeringen.
• Geen snijkracht, dus dunne wanden, slanke ribben en delicate kenmerken overleven de operatie.
• Scherpe interne hoeken en diepe, smalle sleuven die geen enkele roterende frees kan produceren.
• Fijne afwerkingen met speciale generatorcircuits, vaak in het micronbereik.

Beperkingen

• Het werkstuk moet elektriciteit geleiden, dus glas, plastic en de meeste keramiek zijn eruit.
• De metaalverwijderingssnelheden zijn lager dan bij frezen, dus het voorbewerken van grote volumes is duur.
• Het proces laat een herschikte of witte laag achter die mogelijk moet worden verwijderd op onderdelen die kritiek zijn op vermoeidheid.
• Elektroden slijten en moeten worden afgedicht of vervangen, en diëlektrische vloeistof heeft filtratie en verwijderingsbeheer nodig.

ZNC, PNC en CNC: wat de letters betekenen op een EDM-machine

Machinelabels op een zinkvonk-EDM gebruiken drie acroniemen. Ze beschrijven hoeveel van de machine onder numerieke controle staat, en dat is de grootste bepalende factor voor de prijs en voor wie de machine kan bedienen.

ZNC: numerieke besturing op de Z-as

Op een ZNC-machine wordt de Z-as, de elektrode-inval, servogestuurd, terwijl X en Y met de hand worden gepositioneerd met handwielen en draaiknoppen. Dit zijn de werkpaarden van het eenvoudige matrijs- en matrijswerk: snel op te zetten voor eenmalige caviteiten en niet veeleisend voor de operator. Een typisch voorbeeld is de ZNC 450 EDM zinkzinkmachine / zinklood EDM Optioneel: EDM-schakelkast Bekijk Product → Machine uit de ZNC-450-klasse, geschikt voor kleine en middelgrote caviteitswerkzaamheden.

PNC: programmeerbare numerieke besturing

X, Y en Z zijn allemaal programmeerbaar, zodat de machine de elektrode automatisch positioneert en meerstapsprogramma's uitvoert. Dat omvat matrijzen met meerdere holtes en repetitief werk waarbij handmatige positionering veel tijd in beslag zou nemen. Machines in deze klasse, zoals de PNC 450 EDM zinkvonkmachine/zinkvonk-EDM Optioneel: PNC wolfraamstalen elektrische kast (DC) Bekijk Product → PNC-450, zit qua mogelijkheden en prijs tussen de handmatige ZNC en de volledig geprogrammeerde CNC.

CNC: computernumerieke besturing

Volledige CNC voegt orbiting, interpolatie over meerdere assen, opgeslagen programma's en, op grotere modellen, automatische elektrodewisseling toe. Het is de keuze voor complexe driedimensionale caviteiten, onbeheerde ritten en winkels die herhaalbare resultaten nodig hebben van de ene ploeg naar de andere. Grotere werkenveloppen volgen dezelfde logica, en dat is de reden waarom a CNC 650 EDM zinkzinkmachine / zinklood EDM Optioneel: CNC-schakelkast (AC/Japan Panasonic-servomotor) Bekijk Product → Machines uit de CNC-650-klasse worden meestal gespecificeerd wanneer zowel gedetailleerde caviteiten als grotere vormblokken op één platform moeten draaien.

EDM tegen frezen en slijpen: kies op basis van geometrie, niet op gewoonte

Processelectie komt meestal neer op drie vragen: hoe hard is het materiaal, hoe diep en smal is het kenmerk en hoe fijn moet het oppervlak zijn? Frezen wint aan verwijderingssnelheid wanneer een frees de geometrie fysiek kan bereiken. Slijpen wint als u vlakheid en maatcontrole op toegankelijke oppervlakken nodig heeft. EDM wint wanneer de geometrie onbereikbaar is of het materiaal al is uitgehard.

Het praktische gevolg is een tweestapswerkwijze die de meeste matrijzenwinkels al gebruiken: de holte zacht frezen, waarbij een uniforme voorraad overblijft, vervolgens een warmtebehandeling ondergaan en eindigen met EDM. Het overslaan van de EDM-stap betekent ofwel een freesradius in de hoek accepteren, ofwel betalen voor een kleinere frees en een veel langere freescyclus.

Wat u moet controleren voordat u een EDM koopt

Specificatiebladen lijken op elkaar; de verschillen komen tot uiting in het werkbereik en in het gedrag van de machine op vrijdagmiddag. Vraag deze cijfers op voordat u prijzen gaat vergelijken:

• Afmetingen werktank en maximaal werkstukgewicht, gemeten met de elektrodehouder en spantang op hun plaats.
• X-, Y- en Z-beweging, en of de Z-slag voldoende is voor de elektrodelengtes die u daadwerkelijk gebruikt.
• Het uitgangsbereik van de generator, de fijnste oppervlakteafwerking die kan worden bereikt en hoeveel programma's er kunnen worden opgeslagen.
• Elektrodewisselaar of magazijncapaciteit, als bewerking zonder toezicht deel uitmaakt van het plan.
• Diëlektrische filtratie, koeling en tankcapaciteit, die zowel de bedrijfskosten als de consistentie van de afwerking bepalen.
• Beschikbaarheid van reserveonderdelen en realistische serviceresponstijd in uw regio.

Nantong New Era Technology bouwt al meer dan 20 jaar CNC-werktuigmachines en produceert ZNC-, PNC- en CNC-zinkmachines van klein caviteitswerk tot grote vormblokken, naast verticale en horizontale bewerkingscentra, vlakslijpmachines en graveermachines. Als u modellen wilt matchen met uw eigen onderdelenmix, helpt het om te beginnen met de Assortiment EDM-zinkmachines en werk naar buiten vanuit de grootste holte die je verwacht te verbranden.

Veelgestelde vragen: EDM bij verspanen

De drie letters op de tekening vertellen je vooral één ding: het onderdeel kan niet worden afgewerkt met een roterende frees, omdat het materiaal te hard is of omdat de geometrie te krap is. Zodra dat duidelijk is, gaan de resterende beslissingen over de elektrode, de besturingsklasse en het werkbereik, en dat zijn vragen die elke machinebouwer zou moeten kunnen beantwoorden met reële getallen in plaats van met bijvoeglijke naamwoorden.