L'elettroerosione a filo è un processo di fabbricazione di metalli non convenzionale noto per essere una tecnica economica ed efficiente per la produzione di parti o prodotti dettagliati. Queste macchine replicano modelli ravvicinati e presentano poche condizioni limitate a differenza delle tecniche convenzionali durante la lavorazione.
Nelle industrie della lavorazione dei metalli, la lavorazione dell'elettroerosione a filo ha guadagnato notevole attenzione grazie alla sua elevata accuratezza e precisione. L'elettroerosione a filo può praticare anche microfori o contorni di piccolo diametro sui metalli più duri, rendendolo la scelta ideale rispetto ad altre tecniche convenzionali.
Inoltre, indipendentemente dalla conduttività e dalla durezza del materiale, l'elettroerosione a filo aiuta a tagliare e modellare progetti complicati con risultati estremamente accurati. Non richiede alcuna forza meccanica per tagliare i metalli. Inoltre, può tagliare metalli come; acciaio per utensili, titanio, alluminio, acciaio inossidabile e altre leghe di metalli più dure senza alcuna distorsione o deformazione.
Questo post del blog illustra gli aspetti critici dell'elettroerosione a filo, il suo processo, le applicazioni, i vantaggi, gli svantaggi e molto altro ancora da sapere.
Elettroerosione a filo: cos'è?
Elettroerosione a filo, elettroerosione a filo, elettroerosione o lavorazione a scintilla sono solo alcuni dei nomi della lavorazione per elettroerosione a filo. Si riferisce ad a tecnica di produzione sottrattiva che utilizza un filo a filo singolo con scarica elettrica ad alta intensità per tagliare i metalli nelle forme desiderate. È estremamente accurato e preciso per modellare parti o prodotti di forma bidimensionale e tridimensionale con elevata stabilità dimensionale e tolleranza.
Elettroerosione a filo
L'elettrodo a filo utilizzato è generalmente controllato da un programma guidato da CNC per tagliare e modellare i materiali nelle configurazioni desiderate. Nel processo, il materiale previsto e gli elettrodi vengono immersi in un fluido dielettrico per impedire o rimuovere rispettivamente la fuoriuscita di sporco e scintille. Inoltre, il processo è ampiamente applicabile nei settori automobilistico, medico, elettronico, aerospaziale e die & tooling per la creazione di matrici e stampi per stampaggio a iniezione, estrusione di metalli e stampigliatura applicazioni.
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Lavorazione per elettroerosione a filo: meccanismo di rimozione del materiale
L'elettroerosione a filo o il processo senza contatto è simile alla lavorazione EDM. Come suggerisce il nome, utilizza un filo sottile con un diametro di 0.010'' per rimuovere il materiale indesiderato. Il processo di taglio a filo viene eseguito nel modo seguente riportato;
Processo di taglio per elettroerosione a filo
- Innanzitutto viene effettuata una scelta adeguata del materiale e dell'elettrodo.
- Quindi, il pezzo e l'elettrodo dell'utensile vengono puliti e immersi in un fluido dielettrico, soprattutto oli deionizzati o acqua, per eliminare le impurità durante il processo.
- Dopo il posizionamento fine si creano elevate tensioni di impulso di scintilla tra l'elettrodo e il materiale da lavorare.
- Il materiale desiderato viene mantenuto in un dispositivo per mantenere la sua posizione stazionaria mentre l'elettrodo viene guidato attraverso un programma computerizzato attraverso il pezzo in lavorazione nei piani X e Y per tagliare il metallo secondo la forma richiesta durante il processo di taglio.
- La temperatura ottimale richiesta per vaporizzare o erodere il materiale è circa 8000 - 12000ºC.
Taglio del filo vs. EDM: differenze chiave
Differenziamo Taglio del filo vs. Elettroerosione. O sono lo stesso processo oppure ci sono delle distinzioni tra loro.
Tabella: Analisi comparativa di Wire Cut vs. Elettroerosione
| Aspetto | Elettroerosione a filo | EDM |
| Strumento utilizzato | Utilizza un elettrodo a filo sottile (0.010'' di diametro) | Utilizza un elettrodo solido (ad es. grafite, rame) |
| Spazio tra utensile e pezzo | Uno spinterometro tra il filo sottile e l'elettrodo 0.01 a 0.5 mm è mantenuto dal servosistema | Uno spazio sottile di 0.025 mm è mantenuto da un servosistema |
| Approccio di taglio | Ottiene il taglio tramite erosione a filo su piani multiasse | Ottiene il taglio tramite elettroerosione |
| Materiali compatibili | Adatto per materiali altamente conduttivi e duri con spessori variabili | Adatto principalmente per metalli con spessore relativo fino a 44 mm o (1 ½) pollici. |
| Livelli di precisione | Offre un'elevata precisione grazie al filo intrecciato fino a 0.004''. | Comunemente adatto per tagli più rigidi. |
| velocità di taglio | Solitamente funziona a un ritmo più lento a causa della velocità di avanzamento del filo 21 mm²/min. | Funziona a velocità di taglio più elevate |
| Impostare | Potrebbe comportare un'ulteriore complessità di configurazione a causa della filettatura del filo | Generalmente richiede un processo di configurazione più semplice |
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Vantaggi del processo di elettroerosione a filo
Il processo di elettroerosione a filo presenta numerosi notevoli vantaggi che lo distinguono dalle altre tecniche convenzionali. Ecco alcuni dei vantaggi esclusivi della lavorazione per elettroerosione a filo:
Non è necessaria alcuna forza meccanica
La lavorazione dell'elettroerosione a filo si distingue dalle altre tecniche tradizionali perché funziona secondo il principio della dissipazione del calore piuttosto che della forza meccanica. Nonostante ciò, il prodotto finale rimane privo di bave e distorsioni mantenendo l'integrità del materiale.
Adatto a prodotti dal design complesso
Parti tagliate per elettroerosione di forma complessa
Creare disegni complicati può essere difficile con le tecniche di taglio più vecchie. Tuttavia, la lavorazione a filo per elettroerosione ha una notevole capacità di modellare progetti, parti o prodotti complessi. Inoltre, la sua possibilità di tagliare per creare fori in materiali duri lo rende ideale per la produzione di componenti automobilistici, aerospaziali, di elettronica di consumo e per uso medico.
Capacità di tagliare ogni metallo
La lavorazione per elettroerosione a filo può tagliare ogni metallo con relativa facilità. Può tagliare anche i materiali più duri, inclusi; tungsteno, molibdeno e acciaio per utensili. Indipendentemente dalla durezza e dalla conduttività del materiale, gli impianti possono sfruttare le sue proprietà peculiari per modellare ogni metallo nella forma desiderata.
Permette un taglio più preciso
Il processo di elettroerosione a filo è accurato e preciso. Possiede una grande capacità di modellare parti bidimensionali e tridimensionali con elevati tassi di precisione. La parte migliore è che utilizza un filo avvolgente invece degli elettrodi. Il filo non si usura come fa l'elettrodo. Ecco perché può tagliare quasi tutti i metalli con spessori variabili.
Processo economicamente vantaggioso
La lavorazione per elettroerosione è in genere più economica rispetto ad altre tecniche convenzionali quando si tratta di produzioni in grandi lotti. Il processo di elettroerosione a filo è un processo senza contatto, che riduce l'usura degli utensili e consente un maggiore controllo sulle dimensioni e sulle dimensioni del foro. Inoltre, produce un basso spreco di materiale e non richiede attrezzature. Pertanto, è economicamente conveniente per le sue proprietà peculiari.
Alta tolleranza
Un altro vantaggio dell’elettroerosione a filo rispetto al metodo convenzionale è la sua capacità di soddisfare esatti requisiti di tolleranza o specifiche. Non importa il materiale che porti per il taglio. Poiché, utilizzando l'elettroerosione a filo, è possibile mantenere la tolleranza esatta del pezzo fino a +/- 0.0005″.
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Applicazioni del processo di elettroerosione a filo
Alcune industrie utilizzano l’elettroerosione a filo per la progettazione di prototipi per la produzione di componenti su larga scala. Ecco alcuni dei settori menzionati di seguito;
Industria automobilistica
L’uso dell’elettroerosione a filo nel settore automobilistico è fondamentale. IL produzione di componenti automobilistici personalizzati richiede parti sofisticate per assemblaggi interni ed esterni. Pertanto, l'elettroerosione a filo è altamente apprezzata per soddisfare questi complessi requisiti di parti. Alcuni esempi comuni includono; iniettori di carburante, cruscotti, paraurti, portiere di automobili e valvole del motore.
Industria aerospaziale
L'industria aerospaziale si affida ai processi di lavorazione dell'elettroerosione a filo produzione di componenti aerospaziali personalizzati. Perché i sistemi aeronautici richiedono parti con elevata tolleranza, affidabilità e resistività termica. Di conseguenza, il processo di elettroerosione a filo aiuta a soddisfare questi requisiti fondamentali delle industrie aerospaziali. Alcuni esempi includono; turbine e pale aeronautiche, parti di motori e parti di carrelli di atterraggio.
Settore medico
La lavorazione dell'elettroerosione a filo prevede la realizzazione di particolari dettagliati per tutti i settori medicali; ad esempio; odontoiatria, dermatologia e optometria. Di solito, questi componenti in miniatura necessitano di piccole parti per funzionare correttamente. Pertanto, il filo per elettroerosione, grazie alla sua elevata precisione, viene spesso utilizzato nel settore sanitario.
Industria degli utensili e degli stampi
Costruzione di stampi per elettroerosione a filo
Gli strumenti e gli stampi personalizzati sono parti centrali della creazione di numerosi prodotti industriali. Per esempio, pressofusione, forgiatura, stampaggio a iniezione, tranciatura, estrusione e tutti gli altri stampi si affidano comunemente all'elettroerosione a filo. Il motivo è che le cavità di utensili e matrici sono complesse da progettare e richiedono per lo più caratteristiche complesse. Pertanto, l'elettroerosione a filo aiuta a replicare modelli a pareti sottili di utensili e matrici.
Industria elettronica
Il processo di elettroerosione a filo svolge un ruolo fondamentale nella produzione di apparecchi elettronici. Produce fori stretti nei circuiti stampati (PCB) e nella microelettronica, nelle parti di semiconduttori e nei connettori. Inoltre, i settori elettronici stanno crescendo rapidamente al giorno d'oggi. I pannelli solari sono un esempio lampante della loro comparsa. Di conseguenza, grazie alla macchina per elettroerosione a filo, crea microchip per inverter solari in questo aspetto.
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Tuttavia, il raggiungimento di dimensioni e tolleranze strette comporta alcune sfide. Per l'implementazione sono necessarie competenze e conoscenze ingegneristiche di precisione. Qui a Prolean, le nostre strutture hanno una grande esperienza diretta per soddisfare tolleranze ancora più dettagliate fino a ±0.0002" (0.005 mm).
Inoltre, le nostre strutture offrono una vasta gamma di opzioni di materiali come; alluminio, polimero, rame, acciaio e altri metalli temprati tra cui scegliere. Dai prototipi in piccole quantità alla produzione di massa personalizzata di componenti, forniamo la migliore struttura interna garantendo affidabilità e preminenza ai vostri progetti, il tutto in tempi più brevi.
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Riassumendo
Lavorazione per elettroerosione a filo offre decine di vantaggi alle industrie manifatturiere. Ha guadagnato una notevole attenzione per la personalizzazione di parti per i settori automobilistico, aerospaziale, elettronico e di produzione di utensili. L'elettroerosione a filo produce pezzi con una spesa minima usura degli utensili e zone alterate dal calore che lo rendono un processo di fabbricazione indispensabile.
Utilizzando la lavorazione per elettroerosione a filo, gli operatori possono produrre microfori e modellare prototipi complessi per varie applicazioni. Inoltre, viene data ampia priorità, poiché la lavorazione per elettroerosione non richiede impatto o forza meccanica per tagliare i materiali. Tuttavia, ci sono alcune limitazioni di questo processo, ad esempio, opzioni di materiali limitate e complessità di installazione. Oltre a questi, il processo di elettroerosione a filo è ampiamente apprezzato per le sue proprietà convenienti e complesse.
FAQ
Q1. Quanti tipi esistono di elettroerosione a filo?
Di solito, tre tecniche di elettroerosione sono ampiamente utilizzate per il taglio dei metalli. Questi includono;
- Elettroerosione per foratura rapida
- Elettroerosione a tuffo
- Fili per elettroerosione
- WEDM
Q2. Quali sono i modi per ottimizzare il processo di lavorazione dell’elettroerosione a filo?
Ecco alcuni consigli utili per risultati di lavorazione ottimali;
- Seleziona il materiale giusto per il compito giusto.
- Assicurarsi del corretto allineamento dell'elettrodo
- Mantenimento di uno spazio preciso tra l'elettrodo e il pezzo da lavorare.
- Utilizzo di fluidi dielettrici di alta qualità
Q3. Quali fili di materiale vengono utilizzati nel processo di elettroerosione a filo per l'operazione di taglio?
I fili degli elettrodi sono disponibili in vari gradi di metallo e scopi. I materiali metallici più comunemente usati sono; carburo, rame, ottone, tungsteno, molibdeno, zincato e ricotto per diffusione.
Q4. Quali metalli può tagliare con precisione una macchina per elettroerosione a filo?
L'elettroerosione a filo ha un grande potenziale per tagliare tutti i metalli nonostante la loro durezza e conduttività. Ad esempio; acciaio per utensili, titanio, tungsteno, acciaio inossidabile austenitico e molibdeno.
Q5. Tolleranza di precisione ottenuta con le macchine per elettroerosione a filo?
Una macchina per elettroerosione a filo è in genere in grado di raggiungere tolleranze più strette fino a 40 milionesimi di pollice (0.000004”). Inoltre, le macchine ad alta precisione possono raggiungere una precisione di circa 0.000001” e rugosità superficiale di 1.5 Ra.
Q6. Dove trovare produttori affidabili di elettroerosione a filo?
La Cina è leader come fornitore di soluzioni produttive affidabili e di alta qualità in tutto il mondo grazie al suo rapporto costo-efficacia e all’alta tecnologia.
D7. I servizi di elettroerosione a filo sono disponibili presso prolean?
Sì, Prolean ha la possibilità di Servizi di lavorazione per elettroerosione per una vasta gamma di materiali.
Risorse
1. Rahul Nadda, Chandrakant K. Nirala, (2021), Lavorazione con elettroerosione a filo, lavorazione avanzata e finitura, 2021; Recuperato da Science Direct.
2. Asif Rashid, Muhammad P. Jahan, (2021), Electric Discharge Machining, Micro Electro Fabrication: Estratto da: Science Direct.
Pensi che l’elettroerosione a filo possa essere utilizzata nella produzione di stampi a iniezione? per piccole cavità
Sì, può creare cavità complesse e profonde con alta precisione!