Odhalení drátového elektroerozivního řezání: Role v moderní výrobě
Obsah
Co je drátové elektroerozivní řezání?
Řezání drátem, nazývané také technologie řezání drátem EDM (elektroerozivní obrábění), je technika zpracování kovů, známá také jako obrábění drátem, což je procesní metoda, která využívá lineární elektrody pro obrábění elektrickým výbojem. Řezání probíhá prostřednictvím pulzního výboje mezi elektrodovým drátem a obrobkem a je vhodné pro obrábění různých vodivých materiálů, zejména v oblasti přesného obrábění.
Princip a procesy drátového elektroerozivního řezání
Princip
Řezání elektroerozivním drátem je technologie, která k řezání kovu využívá elektrický výboj. Tato technologie kontroluje vzdálenost mezi elektrodou a řezaným materiálem v určitém rozmezí a používá vysokofrekvenční napětí, které vytváří elektrický výboj mezi elektrodou a obrobkem, což způsobuje roztavení a oxidaci povrchu obrobku a tvorbu bublin mezi elektrodou a obrobkem. Elektrický jiskrový výboj vytvářený střídavě mezi elektrodou a obrobkem průběžně odlupuje povrchový materiál obrobku, čímž se dosáhne řezání.
Procesy
Proces elektroerozivního obrábění lze rozdělit do tří fází.
- Tvorba oblouku mezi elektrodou a obrobkem: Při online řezání se jako elektroda používá tenký a vodivý kovový drát. Vzdálenost mezi elektrodou a obrobkem je velmi malá, ale nedochází k přímému fyzickému kontaktu. Přiložením vysokého napětí vzniká obloukový výboj.
- Oblouk vytváří oblasti s vysokou teplotou a vysokým tlakem: Energie vznikající při obloukovém výboji je velmi vysoká, což způsobuje okamžité zahřátí kovu na povrchu obrobku na vysokou teplotu. Tato oblast s vysokou teplotou a vysokým tlakem může způsobit odpařování a korozi na povrchu kovu.
- Koroze kovu a její odstranění: V oblastech s vysokou teplotou a vysokým tlakem začnou kovy korodovat a rozpouštět se. Korodující kovové částice jsou odplavovány rázovými vlnami, čímž se dosáhne odstranění kovových obrobků. Oblouk se nepřetržitě pohybuje mezi elektrodou a obrobkem, což umožňuje, aby celý proces řezání vytvořil na kovovém povrchu požadovaný tvar.
K úběru materiálu při řezání drátem dochází vlivem jisker na povrch obrobku. Tyto jiskry nejsou spojité proudy, ale krátké proudy, které se vyskytují milionykrát za sekundu.
Funkce pro drátové elektroerozivní řezání
- Drátovým elektroerozivním řezáním lze řezat vodivé materiály a polovodičové materiály s vysokou tvrdostí, pevností, křehkostí a houževnatostí, které je obtížné nebo nemožné zpracovávat tradičními metodami.
- Díky extrémně tenkému elektrodovému drátu může obrábět malé nepravidelné otvory, úzké mezery a složité tvary dílů.
- Povrch zpracovávaného obrobku je minimálně ovlivňován teplem, takže je vhodný pro zpracování tepelně citlivých materiálů v továrnách. Zároveň je díky koncentraci energie pulzů ve velmi malém rozsahu přesnost obrábění vysoká.
- Během obrábění nedochází k přímému kontaktu mezi nástrojem a obrobkem a nepůsobí zde žádná výrazná řezná síla.
- Vzhledem k tenkému řeznému švu a skutečnosti, že je obrobek podroben pouze tvarovému obrábění, je skutečné množství eroze kovu velmi malé, což vede k vysoké míře využití.
- V porovnání s elektrickým výbojem se při použití drátových elektrod namísto tvářecích elektrod eliminují náklady na konstrukci a výrobu tvářecích nástrojů a zkracuje se doba přípravy výroby.
Rozdíly mezi drátovým a konvenčním elektroerozivním obráběním
Různé principy
Jak drátové elektroerozivní řezání, tak elektroerozivní obrábění（EDM）jsou zařízení na řezání kovů založená na principu elektroerozivního obrábění, ale jejich principy se do jisté míry liší.
Drátové řezání je použití drátů elektrod jako řezných nástrojů k ponornému řezání obrobků. Neustálým pohybem elektrodových drátů směrem dolů se řežou obrobky různých tvarů a velikostí. Drátový elektroerozivní řezací stroj vytváří na povrchu obrobku elektrický jiskrový výboj a ablací výboje odstraňuje kovový materiál na povrchu obrobku, čímž dosahuje řezání.
Různé vhodné materiály
Mezi drátovým řezáním a konvenčním elektroerozivním obráběním jsou také určité rozdíly v rozsahu použití.
Drátové řezání je vhodné pro řezání různých kovových materiálů, zejména pro obrobky s vysokou tvrdostí. Řezáním drátem lze dosáhnout vysoce přesného a rychlého řezání. Na stránkách Řezání elektroerozivním obráběním Stroj je vhodný pro řezání všech druhů vodivých materiálů, včetně kovů, slitin, keramiky a dalších materiálů, a může dosáhnout vysoce přesného řezného účinku.
Různé efekty zpracování
Mezi drátovým řezáním a obráběním elektrickým výbojem jsou také rozdíly v účincích obrábění.
Drátové řezání umožňuje dosáhnout vysoce přesných výsledků obrábění, zejména při výrobě malých a složitých dílů. Účinek obrábění obrábění elektrickým výbojem je také velmi přesný, ale nedokáže vyřezávat malé vnitřní otvory a složité tvary.
Různá prostředí použití
Mezi drátovým řezáním a elektroerozivním obráběním jsou také rozdíly v prostředí použití.
Řezání drátem se obvykle musí provádět v prostředí dusíku nebo jiného inertního plynu, aby se zabránilo znečištění řezné plochy oxidací vznikající při výboji. Elektrojiskrové obrábění vyžaduje řezání v oleji nebo jiném izolačním médiu, aby se zabránilo zkratu mezi dráty elektrod a obrobky.
Použití drátového elektroerozivního řezání
Řezání elektroerozivním drátem se široce používá v různých oblastech výroby. Například v oborech, jako je výroba automobilů, letecký průmysl, elektronika, formy, lékařské vybavení, přesné nástroje atd.
- Výroba forem: Drátové řezání lze použít ve výrobě forem k rychlému a přesnému řezání složitých kovových i nekovových materiálů.
- Mechanická výroba: Drátové řezání je vhodné pro různá odvětví strojírenské výroby a umožňuje efektivní a přesnou výrobu různých obrobků a dílů.
- Šperky: Zpracování drátu lze použít pro výrobu šperků, které mohou přesně řezat a leštit různé drahé kameny a kovové materiály.
- Elektronická zařízení: Zpracování drátů lze použít v průmyslu elektronických zařízení, například při řezání čipů, desek s elektronickými obvody atd.
Stav vývoje drátových elektroerozivních řezacích strojů v Číně
Stroje na řezání drátu jsou rozděleny do dvou typů podle různé rychlosti drátu a způsobu pohybu: vysokorychlostní vratný stroj na řezání drátu elektrickým výbojem (dále jen "rychlý stroj na řezání drátu") a nízkorychlostní jednosměrný stroj na řezání drátu elektrickým výbojem (dále jen "pomalý stroj na řezání drátu").
Vývoj vysokorychlostního drátového elektroerozivního řezacího stroje
Rychlý drátový řezací stroj je jedinečný elektrický obráběcí stroj v Číně. Po čtyřiceti až padesáti letech vývoje se tato technologie stala poměrně vyspělou a zaujímá významné postavení v čínském strojírenském průmyslu. Je to také hlavní model, který se v současné době vyrábí v Číně a jehož největšími výhodami jsou jednoduchá konstrukce, snadná obsluha, nízké náklady na používání a vysoká účinnost zpracování s dobrou hospodárností.
Elektrodový drát rychlého drátového řezacího stroje vykonává vysokorychlostní vratný pohyb s rychlostí drátu 8-10 m/s. Elektrodový drát lze během obrábění opakovaně používat a rozsah průměrů elektrodového drátu je 0,12-0,25 mm, přičemž nejčastěji se používá průměr 0,18 mm; Drsnost povrchu opracovávaného materiálu může dosahovat R α: 3,2-1,6 μm, přičemž optimální hodnota je pouze 1 μm; Kontrolovaná přesnost obrábění 0,01-0,02 mm.
Vzhledem k faktorům, jako je rychlý úbytek elektrodového drátu, špatná tuhost hostitelské konstrukce, velký vliv teplotních změn v prostředí zpracování, nestabilní přesnost, otevřená smyčka řídicího systému posuvu a změny vodivosti pracovní kapaliny v průběhu času, je přesnost obrábění drátového řezacího stroje omezená.
V posledních letech dosáhli domácí výrobci vysokorychlostních drátových řezacích strojů významného pokroku ve zlepšování přesnosti pístových drátových řezacích strojů (zejména přesnosti polohování a přesnosti opakovaného polohování) a kvality povrchu obráběných dílů, což jsou dva průlomové směry vývoje výrobků. Významného pokroku bylo dosaženo v oblasti technologie výroby hostitelských zařízení, technologie pulzního napájení, technologie řízení, technologie zpracování a dalších aspektů.
Vývoj jednosměrného nízkorychlostního drátového elektroerozivního řezacího stroje
Elektrodové dráty nízkorychlostních drátových řezacích strojů (jednosměrné pomalé drátové řezání) vykonávají jednosměrný pohyb s nízkou rychlostí a rychlost řezání drátu obvykle není vyšší než 0,2 m/s; Při zpracování se elektrodový drát po jednom použití vyřadí a požadavek na pevnost v tahu není vysoký. Materiálem elektrodového drátu je obvykle pozinkovaný měděný nebo mosazný drát o průměru 0,03-0,35 mm. Při vysoké produktivitě lze ke zpracování použít pozinkovaný mosazný drát o průměru menším než 0,3 mm. Drsnost povrchu opracovávaného materiálu může obecně dosahovat R α: 1,6-0,2 μm a kontrolovaná přesnost zpracování je 0,005-0,002 mm.
Hlavní charakteristiky jsou: díky jednosměrnému pohybu elektrodového drátu, jednorázovému použití, rovnoměrnému napětí a nízkým vibracím jsou stabilita zpracování, drsnost povrchu a ukazatele přesnosti lepší než u rychlých drátových řezacích strojů.Jednosměrné pomalé drátové řezání bylo původně hlavním modelem vyráběným a používaným v zahraničí. Čína začala s výzkumem obráběcích strojů pro pomalé drátové řezání poměrně pozdě.
Hlavní charakteristiky jsou: díky jednosměrnému pohybu elektrodového drátu, jednorázovému použití, rovnoměrnému napětí a nízkým vibracím jsou stabilita zpracování, drsnost povrchu a ukazatele přesnosti lepší než u rychlých drátových řezacích strojů.Jednosměrné pomalé drátové řezání bylo původně hlavním modelem vyráběným a používaným v zahraničí. Čína začala s výzkumem obráběcích strojů pro pomalé drátové řezání poměrně pozdě.
V posledních letech však čínští výzkumní pracovníci a podniky s podporou zvláštních národních fondů investovali velké množství úsilí do výzkumu a vývoje a nyní dokončili výzkum a vývoj nové generace obráběcích strojů pro pomalé drátové řezání.
Závěr
Řezání elektroerozivním drátem jako důležitá metoda zpracování v moderní výrobě se vyznačuje vysokou přesností, rychlostí zpracování a velkou tloušťkou a je nepostradatelnou součástí moderní výroby. V budoucím procesu vývoje bude drátové řezání postupně dosahovat vyšší účinnosti a vyšší kvality zpracování a stane se důležitou součástí výrobního procesu.
Komentáře
Nejnovější příspěvky
Související blogy
Blog společnosti Senyo je zaměřen na sdílení našich rozsáhlých znalostí o výrobě prototypů. Prostřednictvím našich článků vás chceme podpořit při zdokonalování designu vašich výrobků a efektivnější orientaci ve složitostech rychlé výroby prototypů.
