线切割技术揭秘：在现代制造业中的作用
Obsah
什么是线切割放电加工？
线切割，又称线切割放电加工（EDM）技术，是一种金属加工技术，也称为线切割机床加工，是一种利用线性电极进行电火花加工的工艺方法。它通过电极丝与工件之间的脉冲放电进行切割，适用于加工各种导电材料，尤其适用于精密加工领域。
线切割放电加工的原理和工艺
原则
线切割是一种利用电火花进行金属切割的技术。该技术通过控制电极与被切割材料之间的距离，使其保持在一定范围内，并施加高频电压，在电极与工件之间形成电火花放电，使工件表面熔化氧化，并在电极与工件之间形成气泡。电极与工件之间交替产生的电火花放电不断剥离工件表面材料，从而实现切割。
流程
线切割工艺可分为三个阶段。
- 电极与工件之间形成电弧： 在线切割中，使用细而导电的金属丝作为电极。电极与工件之间的距离非常小，但两者之间没有直接的物理接触。通过施加高电压，形成电弧放电。
- 电弧会产生高温高压区域： 电弧放电产生的能量非常高，导致工件表面的金属瞬间被加热到高温状态。这种高温高压环境会导致金属表面发生蒸发和腐蚀。
- Koroze kovu a její odstranění: 在高温高压环境下，金属会发生腐蚀和溶解。腐蚀性金属颗粒会被冲击波冲走，从而实现金属工件的去除。电弧在电极和工件之间持续移动，使整个切割过程能够在金属表面形成所需的形状。
线切割加工过程中材料的去除是由于工件表面火花的作用而发生的。这些火花并非连续电流，而是每秒发生数百万次的短暂电流。
线切割放电加工的特点
- 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.
不同的适用材料
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 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. 在主机制造技术、脉冲功率技术、控制技术、加工技术等方面都取得了显著进展。
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
Senyo ' s blog je zaměřen na sdílení naše rozsáhlé znalosti z prototypové výroby. Prostřednictvím našich článků, naším cílem je podporovat vás ve rafinace produktu design a navigaci složitosti rapid prototyping efektivněji.
