Soorten EDM-bewerkingen
Machinale bewerking van elektrische ontlading (EDM) is een niet-conventioneel bewerkingsproces waarbij elektrische energie materiaal van een werkstuk verwijdert. Dit geautomatiseerde proces omvat het opwekken van vonken of elektrische ontladingen, die het oppervlak verwarmen en materiaalverwijdering mogelijk maken door verdamping en erosie.
Er zijn verschillende soorten vonkbewerking beschikbaar in CNC-machinewerkplaatsen en industriële installaties, elk met zijn eigen capaciteit en relevantie. De drie belangrijkste soorten zijn draadvonken, zinkvonken en gatenboren.
Hoewel deze processen veel energie kosten, worden ze gezamenlijk gewaardeerd om hun nauwkeurigheid, de mogelijkheid om harde materialen te bewerken en de veelzijdigheid bij het bewerken van complexe vormen. Er is geen betere manier om betere beslissingen te nemen over bewerkte onderdelen dan te begrijpen hoe zo'n cruciale methode werkt en past bij uw productiedoelen. Lees verder in dit artikel voor een uitgebreide beschrijving van de verschillende soorten draadvonkbewerking, hun voor- en nadelen en toepassingen.
Wat is EDM in de verspanende sector?
Veel mensen vragen zich af: wat is EDM-snijden? EDM (Electrical Discharge Machining) is een onconventionele bewerkingsmethode waarbij materiaal van een werkstuk wordt verwijderd met behulp van elektrische vonken. EDM-bewerking: is meestal geschikt waar conventionele bewerkingstechnieken niet in staat zijn om complexe vormen op harde materialen te vervaardigen.
EDM-bewerkte onderdelen
Het is een populaire bewerkingsmethode voor materialen zoals austenitisch roestvast staal, gehard gereedschapsstaal, wolfraam en titanium.
Geschiedenis van EDM-bewerking
Hoewel de moderne methode van elektrische ontladingsbewerking al tientallen jaren oud is, ontstond het concept van EDM al eeuwen geleden. Natuurkundige Joseph Priestley ontdekte in 1770 de erosieve aard van elektrische ontladingen.
Zinkvonken werd al in de jaren 1940 ontwikkeld, terwijl draadvonken pas later, in de jaren 1960 en 1970, opkwam. Tegenwoordig zijn EDM-vonkerosiemachines zeer geavanceerd met betere voedingstechnologie, CNC-besturing, bredere materiaalmogelijkheden en minder elektrodeslijtage. Het bewerkingsproces is sneller, nauwkeuriger en aanpasbaar aan de eisen van vele industrieën.
Hoeveel soorten EDM-machines zijn er?
Wat is EDM-bewerking? Er is geen betere manier om deze vraag te beantwoorden dan door de gebruikte technologieën te schetsen.
Er zijn drie hoofdtypen vonktechnologieën: draadvonken (Wire EDM), zinkvonken (Sinker EDM) en gatenboren (Hole Drilling EDM). Met hun unieke capaciteiten voor precisiebewerking zijn deze machines geschikt voor specifieke toepassingen.
De details van deze machines worden hieronder besproken:
Draad EDM
Bij draaderosie is een dunne draad de elektrode. De CNC-machine stuurt de beweging van deze dunne draad aan terwijl deze het materiaal erodeert door middel van vonken. De draad beweegt continu om tijdens het snijproces een nieuwe ontlading te genereren. Om dit mogelijk te maken, is de draad bevestigd aan de draad EDM machine als een spoel.
Technisch gezien is draad-EDM een 2D-snijtechniek in een 3D-onderdeel, omdat de elektrode door het werkstuk heen moet, zoals weergegeven in het onderstaande diagram. Lees meer:Voordelen van draadvonken
Draad EDM
Voordelen van EDM-draaderosie:
- Uitstekende oppervlakteafwerking
- Perfect voor complexe 2D-profielen
- Snijdt eenvoudig interne hoeken met superieure nauwkeurigheid
- Automatisch draadinvoeren maakt langdurige, onbeheerde bewerkingsprocessen mogelijk
Beperkingen van draadvonken:
- Er moet een doorlopend gat door het materiaal worden gemaakt, behalve voor randafsnijdingen – langere insteltijd
- Langzame materiaalverwijderingssnelheid
- Hoge initiële investering
Zink EDM
Zink EDM Het ontwerp is gebaseerd op het principe van een elektrode in het omgekeerde 3D-beeld van de te bewerken vorm. Er is een kleine speling voor de elektrodeafstand, wat betekent dat de elektrode iets kleiner is dan de gewenste holte.
Zink EDM
De elektrode hangt aan de ram van de EDM-machine en wordt samen met het werkstuk ondergedompeld in een geïsoleerde (diëlektrische) vloeistof. Door de automatische in- en uitschakeling van de stroom vanuit de controller, zoals ingesteld, wordt de holte gecreëerd.
Voordelen van zinkvonk-EDM:
- Creëert complexe interne kenmerken en 3D-vormen
- Kan scherpe binnenhoeken produceren
- Geen enkel materiaal is te hard
- Door de elektrode te vormen, kunnen complexe vormen in één enkele instelling worden geproduceerd
Beperkingen van Sinker EDM:
- De elektrode moet voor elke nieuwe holtevorm op maat worden ontworpen
- Elektrodeslijtage is een constante hoofdpijn
- Vereist een hoog vaardigheidsniveau, vooral voor het ontwerpen van elektroden
Gatenboren EDM
Bij dit type EDM-snijden worden kleine, diepe gaten gemaakt met behulp van een roterende buiselektrode in combinatie met krachtig drukspoelen. Het onderstaande diagram toont de procesmechanismen.
Gaten boren EDM
Gatenboren EDM voordelen:
- Kan kleine gaatjes produceren met een beeldverhouding van 100:1 of zelfs hoger
- Eenvoudig en nauwkeurig gaten in harde materialen bewerken
- Perfecte boormethode voor moeilijk bereikbare plaatsen en onder hoeken
Beperkingen van EDM-gatboren:
- Kan alleen ronde gaten boren, geen andere vormen
- Langzamer dan traditioneel boren in zachtere materialen
- De elektrode moet vaak worden vervangen vanwege slijtage
Wire EDM vs. Sinker EDM vs. Hole Drilling EDM
Specifieke vergelijkingen van de verschillende CNC-vonkmachines zijn cruciaal om de behoeften van de klant af te stemmen op de mogelijkheden van een proces. In dit korte gedeelte worden de drie methoden met elkaar vergeleken.
Zinker EDM versus draad EDM
- Fabrikanten kiezen voor draadvonken wanneer ze op zoek zijn naar een hogere maatnauwkeurigheid en een gladder EDM-oppervlak voor doorlopende sneden en profielen.
- Zinkvonken is beter geschikt voor het vervaardigen van complexe 3D-onderdelen met diepe holtes.
Zinker EDM versus gatboren EDM
- De effectiviteit van zinkvonken bij het produceren van perfecte holtes is ongeëvenaard, maar dit verschilt van het boren van gaten, dat vooral geschikt is voor het maken van gaten met een hoge aspectverhouding.
EDM-gaten
- De mogelijkheid van EDM om diepe microgaten te maken, wordt toegepast in de medische industrie en de lucht- en ruimtevaartindustrie.
Gat boren EDM versus draad EDM
- Gatenboren met EDM is de beste methode voor diepe, ronde gaten, terwijl draadvonken op andere manieren wordt toegepast, bijvoorbeeld bij het maken van complexe profielen.
- Draadvonken biedt nauwere toleranties en gladdere oppervlakteafwerkingen
- Vaak worden er met EDM gaten geboord om gaten te maken voor draadvonken.
Zie de onderstaande tabel voor een samenvatting van de vergelijking tussen de drie EDM-methoden.
Vergelijkingstabel voor draadvonken vs. zinkvonken vs. gatborenvonken
| Element | Draad EDM | Zink EDM | Gatenboren EDM |
| Bewerkingstechniek | Past vonkerosie toe en gebruikt een lange draad van een spoel | Erodeert materiaal met behulp van een gevormde elektrode in een diëlektrische vloeistof | Brengt roterende elektroden plus diëlektrische vloeistof aan om diepe gaten te boren |
| precisie | Hoge precisie tot ±0.0001 | Nauwkeurig, maar kan nabewerking vereisen | Hoge precisie |
| Ideaal voor | Complexe profielen en interne contouren | Complexe 3D-geometrieën en diepe holtes | Microboren |
| Materiële geschiktheid | Aluminium, staal en andere geleidende materialen | Gehard staal en gereedschapsstaal | Lucht- en ruimtevaartlegeringen en superlegeringen |
| Oppervlak | Uitstekende afwerking die niet gepolijst hoeft te worden | Gladde afwerking | Varieert afhankelijk van materiaal en diepte |
| Veel voorkomende industriële toepassingen | Lucht- en ruimtevaart, gereedschap, elektronica | Lucht- en ruimtevaart, automobielindustrie, matrijzenbouw | Lucht- en ruimtevaart en medisch |
Lees verder:Draadsnijden van staal
Probeer Prolean nu!
Algemene parameters bij EDM-bewerking
De belangrijkste outputparameters in het EDM-bewerkingsproces zijn materiaalverwijderingssnelheid (MRR), snedebreedte, oppervlakteruwheid (SR) en draadmateriaal. De materiaalverwijderingssnelheid heeft betrekking op de snijsnelheid, terwijl de snedebreedte betrekking heeft op de snijdikte. Oppervlakteruwheid is een parameter voor de oppervlakteafwerking.
Het is belangrijk om deze parameters van de CNC-vonkmachine te begrijpen, omdat ze de optimalisatie van het snijproces sturen en helpen bij het behalen van de gewenste resultaten.
Materiaalverwijderingspercentage (MRR)
Het materiaalverwijderingspercentage is de hoeveelheid materiaal die per tijdseenheid van het werkstuk wordt bewerkt.
Kerf breedte
De snedebreedte bij EDM-processen heeft betrekking op de breedte van het materiaal dat tijdens het snijproces wordt verwijderd.
Kerf breedte
Oppervlakteruwheid (SR)
Dit is de relatieve gladheid van het oppervlak dat met EDM is bewerkt.
Voordelen van EDM-bewerking
Dit zijn de belangrijkste voordelen van EDM-bewerking:
- Het kan extreem harde materialen bewerken, waardoor de mogelijkheden voor microbewerking van harde materialen worden vergroot
- Er ontstaat geen mechanische spanning – het is een contactloos proces
- Werkt met kleine, delicate werkstukken
- Geschikt voor nauwkeurige gaten met uitstekende EDM-oppervlakteafwerking
Met EDM bewerkte kleine, delicate onderdelen
Beperkingen van EDM-bewerking
Houd rekening met de volgende beperkingen van het EDM-proces:
- Relatief langzaam bewerkingsproces
- Hoge stroomverbruik
- Uitdaging om niet-geleidende materialen te bewerken
- Gevoelig voor brand door het gebruik van diëlektrische vloeistof
Welke materialen worden gebruikt bij EDM-bewerking?
De materialen die doorgaans via EDM-bewerking worden bewerkt, zijn onder andere aluminiumlegeringen, koperlegeringen, titaniumlegeringen, gereedschapsstaal, hardmetaal en hogetemperatuurlegeringen. De elektrische eigenschappen en het vermogen om het erosieproces te weerstaan, zijn de belangrijkste factoren voor deze materialen. materialen voor EDM-bewerking.
Niet-geleidende materialen zoals glas en kunststoffen kunnen alleen met behulp van EDM worden bewerkt met speciale instellingen, wat duur kan zijn. Daarom is deze aanpak niet gebruikelijk.
Hieronder vindt u een tabel met deze materialen en hun eigenschappen:
| Materiaal type | Aanbod |
| Aluminiumlegeringen | Goede oppervlakteafwerking, hoge elektrodeslijtage, hoge MRR |
| Koperlegeringen | Hoge MRR, goede oppervlakteafwerking, hoge elektrodeslijtage |
| Titanium legeringen | Matige MRR, matige elektrodeslijtage, |
| Gereedschapstaal | Hoge MRR, lage elektrodeslijtage |
| Gecementeerd hardmetaal | Matige MRR, goede oppervlakteafwerking |
| Legeringen voor hoge temperaturen | Lage MRR, lage elektrodeslijtage |
Toepassingen van EDM-bewerking in verschillende industrieën
EDM-bewerkingstoepassingen zijn populair in verschillende sectoren, waaronder de automobielindustrie, de lucht- en ruimtevaartindustrie, de elektronica-industrie, de medische apparatuurindustrie en de gereedschaps- en matrijzenbouw.
Ontvang een offerte om te ontdekken hoe deze en andere industrieën de precisiemogelijkheden van het proces benutten om complexe onderdelen te produceren die ingewikkelde vormen en nauwe toleranties vereisen.
De specifieke toepassingen van EDM-bewerking zijn als volgt:
Matrijzen-, mallen- en gereedschapsfabricage
EDM is een goede strategie voor het maken van matrijzen, mallen en gereedschappen, omdat het gereedschapsstaal en andere extreem harde materialen gemakkelijk kan bewerken. Eerst kan de EDM-matrijzenzinkmachine worden gebruikt, waarna de draadvonkmachine wordt ingezet voor het detailleren.
EDM voor matrijzenbouw
Gebroken gereedschap verwijderen
Soms breekt of blijft een gereedschap vastzitten in een werkstuk, waardoor het verwijderd moet worden. EDM-bewerking is een van de betrouwbare methoden om dergelijke stukken te verwijderen. In plaats van andere methoden te gebruiken die de schade aan het werkstuk vergroten, kan EDM worden gebruikt om het vastzittende gereedschap te verwijderen.
Er kunnen kleine gaatjes in het gereedschap worden gemaakt, totdat de fragmenten gemakkelijker te verwijderen zijn. Het vermijden van mechanische kracht is het grootste voordeel van vonken met behulp van vonken met behulp van vonken ten opzichte van alternatieve oplossingen.
Bewerken van binnenhoeken
Scherpe binnenhoeken behoren tot de meest uitdagende onderdelen om te produceren. Toch kan dit bij draadvonken worden bereikt met de juiste combinatie van draadspanning en draadtype. De fabrikant hoeft alleen de juiste aanvoeromstandigheden toe te passen.
Interne hoeken
Graveren van hard materiaal
Consistentie bij het graveren is een voortdurende uitdaging, maar EDM-bewerking is een effectieve oplossing. Andere processen geven wisselende resultaten, afhankelijk van het materiaaltype en de hoeveelheid mechanische kracht. EDM kent bij verspanen geen beperkingen door dergelijke factoren, omdat de methode gebaseerd is op concepten van elektrische energie en thermische energie.
Boren van kleine gaten
EDM-gatboren
EDM voor het boren van kleine gaten wordt zeer gewaardeerd om zijn nauwkeurigheid en precisie. We hebben het over een diametertolerantie van slechts +0.0025 mm en een rechtheidstolerantie van maar liefst +0.025 mm.
Probeer Prolean nu!
Wat is het verschil tussen CNC en EDM?
CNC-bewerkings- en EDM-processen vertonen verschillen in kosten, tolerantienauwkeurigheid, oppervlakteafwerking en snijdiepte.
Laten we het kort hebben over de EDM versus CNC vergelijking hieronder:
Hogere proceskosten van EDM
De lagere bewerkingssnelheid en het hogere energieverbruik dragen bij aan hogere totale proceskosten voor EDM in vergelijking met traditioneel CNC-bewerkingsdiensten.
EDM voor nauwere toleranties
Het produceren van ingewikkelde vormen is effectiever met het EDM-proces, omdat met deze methode nauwere toleranties mogelijk zijn.
Superieure oppervlakteafwerking van EDM
EDM is beter geschikt voor het bereiken van hoogwaardige oppervlakteafwerkingen, geschikt voor kritische toepassingen in de lucht- en ruimtevaart en de medische industrie. Zo kan draadvonken een oppervlakteafwerking van Ra 0.1 µm bereiken, waardoor extra nabewerking niet eens nodig is.
Dit maakt het proces beter dan complexe CNC-bewerkingen in microbewerking voor assemblage en prestatienaleving.
Diepere, smallere sneden van EDM
Voor diepere, smallere sneden is EDM beter geschikt, omdat de toleranties kleiner zijn en er geen mechanische spanningen ontstaan.
Verder lezen over vergelijkingen:
In Conclusie
EDM-bewerking is de oplossing voor de bewerkingsvereisten van complexe, kleine onderdelen van hard materiaal. Als het onmogelijk is om met conventionele CNC-bewerking te bewerken, zijn de verschillende soorten vonkerosiebewerking waarschijnlijk de oplossing.
Contact at ProleanTech om te leren hoe de beste EDM-bewerkingsdiensten kan uw bedrijf transformeren.
0 reacties