Elektrische ontladingsfabricage: een uitgebreide gids

EDM-productie

Elektrisch ontladingsverspanen (EDM) wordt ook wel vonkverspanen genoemd en is een productieproces waarbij elektrische ontladingen materiaal van een werkstuk verwijderen. EDM-fabricage is een zeer precieze bewerkingsmethode. 

Terwijl conventionele bewerkingsmethoden snijgereedschappen gebruiken en materiaal van het werkstuk afbreken, maakt EDM gebruik van elektrische energie afkomstig van vonken. EDM-bewerking erodeert elektrisch geleidende materialen zonder dat er fysiek gereedschap nodig is. 

In deze blog leest u over het belang van EDM-productie, de voordelen van EDM, de uitdagingen en hoe u de juiste bewerking kiest.

De basisprincipes van elektrische ontladingsbewerking begrijpen

Hoe materiaalverwijdering plaatsvindt via elektrische ontladingen

Vonkerosie

Het EDM-proces is gebaseerd op een reeks snel terugkerende elektrische ontladingen die materiaal van een werkstuk kunnen eroderen. Deze vonken ontstaan ​​tussen een elektrode en het werkstuk en staan ​​niet in contact met elkaar, maar worden gescheiden door een diëlektrische vloeistof. De vonk genereert intense hitte, waardoor materiaal van het werkstuk smelt en verdampt en de elektrode slijt. 

Draadvonken, ook wel draaderoderen genoemd, vermijdt direct contact met het werkstuk. Het maakt het mogelijk om complexe vormen te vormen door het bewerken van harde materialen. De elektrode en het werkstuk blijven gescheiden, wat een hoge precisie garandeert. 

Bij EDM-productie bestuurt een CNC-systeem de beweging van de elektrode of draadelektrode, waardoor nauwkeurige en accurate materiaalverwijdering wordt gegarandeerd. 

De rol van diëlektrische vloeistof in het EDM-proces

Het belangrijkste onderdeel van de EDM-productie is de diëlektrische vloeistof. Tijdens het EDM-proces fungeert de diëlektrische vloeistof als isolator totdat er voldoende elektrisch potentiaal is om een ​​vonk te creëren. Ten tweede koelt deze vloeistof ook het bewerkingsgebied. 

De circulatie van diëlektrische vloeistof vergemakkelijkt de verwijdering van spanen en materiaal uit het werkgebied. Het zorgt voor een stabiele afstand tussen de elektrode en het werkstuk en zorgt voor elektrische ontladingen. 

U kunt verschillende diëlektrische vloeistoffen gebruiken; de meest gebruikte diëlektrische vloeistoffen zijn koolwaterstofolie en gedeïoniseerd water. Gedeïoniseerd water is cruciaal voor een goede oppervlakteafwerking bij draadvonken.

Welke verschillende soorten EDM-bewerkingsprocessen zijn er?

Er zijn drie soorten EDM:

• Draad EDM
• Zink EDM
• Gaten boren EDM

Elk type vonkmachine heeft een specifiek doel in de productie. De variatie in bewerkingsfuncties maakt precisiebewerking en veelzijdigheid mogelijk, met name als het gaat om draad- versus zinkvonkmachines.

Draadvonken: Werkprincipes en toepassingen

Draad EDM

Draadvonken gebruikt een dunne, elektrisch geladen draad als elektrode. De draadelektrode, een messing- of koperdraad, kan ingewikkelde, complexe vormen in geleidende materialen snijden terwijl deze ondergedompeld is in een diëlektrische vloeistof. 

De beweging van de draadvonkmachine wordt aangestuurd door een CNC-systeem. Dankzij de CNC-besturing kunnen er nauwe toleranties worden gerealiseerd, waardoor draadvonken een ideaal productieproces is voor extrusiematrijzen en prototypecomponenten.

Uitleg over Sinker EDM (Ram EDM of Die-Sinking EDM)

Zink EDM

Holtevonken, zinkvonken of matrijsvonken maakt gebruik van een op maat gemaakte elektrode. De elektrode is gemaakt van koper of grafiet en kan direct holtes in het werkstuk creëren. 

Elektrische ontladingen eroderen het materiaal in de openingen vóór de contactpunten met de zinkende matrijs, waardoor nauwkeurige en nauwkeurige holtevormen ontstaan. Dit is handig voor het maken van complexe holtes bij spuitgieten voor een goede oppervlakteafwerking. 

U kunt zinkvonken gebruiken bij de productie van metaalbewerking, in de automobielindustrie en bij industriële mallen, omdat het harde materialen effectief bewerkt. 

Gatboren met EDM voor het maken van precisiegaten

Gat boren met EDM

Gaten boren EDM kan nauwkeurige, kleine en diepe gaten in geleidende materialen maken met behulp van een speciale buisvormige elektrode voor diepe gaten met een hoge aspectverhouding.

Diëlektrische vloeistof kan tijdens het boren vuil wegspoelen. Deze EDM-methode wordt vaak gebruikt voor het koelen van turbinebladen en voor kleine brandstofinspuitmonden. Het zorgt voor een uitstekende oppervlakteafwerking. 

Het type EDM-machine is van cruciaal belang voor industrieën zoals de lucht- en ruimtevaart, waar vaak harde materialen zoals titanium worden bewerkt.

Welke voordelen biedt EDM ten opzichte van traditionele bewerkingsmethoden?

EDM-productie met koper

EDM biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van conventionele bewerkingen. Het blinkt uit in specifieke productietoepassingen. EDM-voordelen de waarde ervan in precisiebewerking vergroten.

Bewerken van harde, elektrisch geleidende materialen met precisie

Materialen zoals staal, titanium en carbiden kunnen worden bewerkt met behulp van EDM. Het gebruikt elektrische energie in plaats van mechanische kracht, waardoor alle mechanische beperkingen van traditioneel bewerken worden omzeild. 

Het bereiken van nauwe toleranties en een superieure oppervlakteafwerking

EDM bereikt nauwe toleranties en een uitstekende oppervlakteafwerking. Het maakt gebruik van gecontroleerde elektrische ontladingen die materiaalvervorming en ongewenste slijtage minimaliseren en een hoge precisie bij bewerkingen garanderen. 

Met draadvonken zijn toleranties van wel +/- 0.0001 inch haalbaar. Met zinkvonken kunt u eenvoudig nauwkeurige toleranties en een uitstekende oppervlakteafwerking voor mallen produceren. 

Het creëren van complexe holtes voor spuitgiet- en matrijzentoepassingen

Bij CNC-bewerking van materialen is het een veelvoorkomend probleem dat materialen kromtrekken, bijvoorbeeld bij het bewerken van dunne wanden. Zinkvonken blinkt uit in het produceren van deze ingewikkelde vormen en holtes die moeilijk te bewerken zijn met conventionele technieken. 

Wat zijn de beperkingen en nadelen van EDM-bewerking?

Ondanks de voordelen kent EDM aanzienlijke beperkingen. Hiermee moet rekening worden gehouden bij de processelectie. Inzicht in deze beperkingen zorgt voor effectieve productiebeslissingen.

Bewerkingssnelheid

EDM is veel langzamer dan traditionele bewerkingstechnieken zoals CNC-frezen of CNC-draaien, vooral bij voorbewerkingen. Het erosieproces en het wegspoelen van spanen kosten tijd, wat van invloed kan zijn op de productie van grote volumes. 

Met name bij grote onderdelen en werkstukken vereisen diepe holtes een langere bewerkingstijd, waardoor EDM minder geschikt is voor rapid prototyping en snelle productie. 

Materiële beperkingen: alleen werken met geleidende materialen

De grootste beperking van EDM is de beperking tot elektrisch geleidende materialen. Niet-geleidende materialen zoals kunststoffen kunnen niet met EDM worden bewerkt.

Hoe kiest u het juiste type EDM-machine voor uw productieproces?

Draadvonkmachine

Bij de keuze van het juiste type EDM-machine spelen diverse factoren een rol, waarvan de productiedoelstellingen en de planning het belangrijkste zijn. 

Begin met het materiaal van het werkstuk en waar het onderdeel gebruikt gaat worden. Draadvonken is beter geschikt voor complexe contouren in vlakke platen of voorgesneden platen, niet alleen voor dunne materialen, en zinkvonken is ideaal voor complexe en diepe holtes. 

Zowel draadvonkmachines als zinkvonkmachines bieden hoge precisie en nauwe toleranties met uitstekende oppervlakteafwerkingen. Gaten boren is ideaal voor het boren van precieze, diepe gaten. 

De meest kritische factor is de bewerkingssnelheid. De lagere snelheid van EDM is mogelijk niet geschikt voor productie in grote volumes in korte tijd. Hier moet u beoordelen of de nauwkeurigheid de bewerkingstijden rechtvaardigt. 

Zorg ervoor dat het werkstukmateriaal elektrisch geleidend is, omdat er bij EDM-productie niet met niet-geleidende onderdelen wordt gewerkt.

precisie EDM-bewerkingsdiensten

Prolean-Tech biedt zeer nauwkeurige EDM-bewerkingsdiensten voor uw onderdelen. Onze EDM-bewerking: diensten kunnen nauwe toleranties en gladde oppervlakteafwerkingen produceren. Enkele van de onderdelen die we produceren zijn 

• Spuitgietmatrijzen (voor kunststofcomponenten)
• Spuitgietmatrijzen (voor aluminium, zink, enz.)
• Blaasvormen (voor plastic flessen, containers)
• Extrusie sterft
• Onderdelen van het brandstofsysteem
• Koelgaten in straalmotoronderdelen
• Motor onderdelen

Conclusie

Elektrisch ontladingsverspanen (EDM) is een krachtig productieproces waarbij elektrische ontlading wordt gebruikt om materiaal van een elektrisch geleidend werkstuk te eroderen. De beheersing van de erosie maakt precisiebewerking mogelijk. 

EDM is ideaal voor het bewerken van harde materialen en het bereiken van nauwe toleranties. Het creëert complexe vormen voor spuitgieten en matrijzen. De enige beperking is de lagere bewerkingssnelheid en de materiaalkeuze, maar fabrikanten profiteren van de precisie en veelzijdigheid die het biedt.