Tråd-edm-skæring afsløret: Rollen i moderne produktion
Indholdsfortegnelse
Hvad er trådgnistning?
Trådskæring, også kaldet wire EDM (Electrical Discharge Machining) skæreteknologi, er en metalbearbejdningsteknik, også kendt som trådskæring af værktøjsmaskiner, som er en procesmetode, der bruger lineære elektroder til elektrisk udladningsbearbejdning. Den skærer gennem pulsudladning mellem elektrodetråden og emnet og er velegnet til behandling af forskellige ledende materialer, især inden for præcisionsbearbejdning.
Princippet og processerne bag trådgnistning
Princippet
Wire EDM-skæring er en teknologi, der bruger elektrisk udladning til at skære i metal. Denne teknologi kontrollerer afstanden mellem elektroden og det materiale, der skæres, inden for et bestemt område og anvender højfrekvent spænding til at danne elektrisk gnistudladning mellem elektroden og emnet, hvilket får emnets overflade til at smelte og oxidere og danner bobler mellem elektroden og emnet. Den elektriske gnistudladning, der dannes skiftevis mellem elektroden og arbejdsemnet, skræller kontinuerligt overfladematerialet af arbejdsemnet og opnår derved skæring.
Processerne
Trådgnistningsprocessen kan inddeles i tre faser.
- Lysbuedannelse mellem elektrode og emne: Ved online-skæring bruges en tynd og ledende metaltråd som elektrode. Afstanden mellem elektroden og emnet er meget lille, men der er ingen direkte fysisk kontakt. Ved at tilføre højspænding dannes en lysbueudladning.
- Lysbuen skaber områder med høj temperatur og højt tryk: Den energi, der genereres ved lysbueudladning, er meget høj, hvilket får metallet på emnets overflade til øjeblikkeligt at blive opvarmet til en høj temperatur. Dette højtemperatur- og højtryksområde kan forårsage fordampning og korrosion på metaloverfladen.
- Korrosion og fjernelse af metal: I områder med høj temperatur og højt tryk vil metaller begynde at korrodere og opløses. Ætsende metalpartikler skylles væk af chokbølger, hvorved man opnår fjernelse af metalemner. Lysbuen bevæger sig kontinuerligt mellem elektroden og arbejdsemnet, hvilket gør det muligt for hele skæreprocessen at danne den ønskede form på metaloverfladen.
Materialefjernelsen under trådskæring sker på grund af gnisternes påvirkning af arbejdsemnets overflade. Disse gnister er ikke kontinuerlige strømme, men korte strømme, der opstår millioner af gange i sekundet.
Funktionerne til trådgnistning
- Wire EDM Cutting kan skære i ledende materialer og halvledermaterialer med høj hårdhed, styrke, skørhed og sejhed, som er vanskelige eller umulige at bearbejde med traditionelle metoder.
- På grund af den ekstremt tynde elektrodetråd kan den bearbejde små uregelmæssige huller, smalle mellemrum og komplekst formede emner.
- Overfladen på det emne, der bearbejdes, påvirkes minimalt af varme, hvilket gør den velegnet til bearbejdning af varmefølsomme materialer på fabrikker. I mellemtiden er bearbejdningsnøjagtigheden høj på grund af koncentrationen af pulsenergi i et meget lille område.
- Under bearbejdningsprocessen er der ingen direkte kontakt mellem værktøjet og arbejdsemnet, og der er ingen væsentlig skærekraft.
- På grund af den tynde skæresøm og det faktum, at kun arbejdsemnet udsættes for konturbearbejdning, er den faktiske mængde af metalerosion meget lille, hvilket resulterer i en høj udnyttelsesgrad.
- Sammenlignet med elektrisk udladningsformning eliminerer brugen af trådelektroder i stedet for formningselektroder design- og produktionsomkostningerne for formningsværktøjer og forkorter produktionsforberedelsestiden.
Forskellene mellem trådgnistning og konventionel gnistning
Forskellige principper
Både wire EDM-skæring og elektrisk udladningsbearbejdning (EDM)er metalskæreudstyr baseret på princippet om elektrisk udladningsbearbejdning, men deres principper har visse forskelle.
Trådskæring er brugen af elektrodetråde som skæreværktøj til at udføre undervandsskæring på arbejdsemner. Ved kontinuerligt at bevæge elektrodetrådene nedad skæres der i forskellige former og størrelser i emnet. Wire EDM-skæremaskinen genererer elektrisk gnistudladning på emnets overflade og fjerner metalmaterialet på emnets overflade gennem udladningsablation og opnår derved skæring.
Forskellige egnede materialer
Der er også visse forskelle i anvendelsesområdet mellem trådskæring og konventionel EDM.
Trådskæring er velegnet til skæring af forskellige metalmaterialer, især til emner med høj hårdhed. Trådskæring kan opnå høj præcision og hurtige skæreeffekter. Den EDM-skæring Maskinen er velegnet til skæring af alle former for ledende materialer, herunder metaller, legeringer, keramik og andre materialer, og kan opnå en højpræcisionsskæringseffekt.
Forskellige behandlingseffekter
Der er også forskelle i bearbejdningseffekterne mellem trådskæring og elektrisk udladningsbearbejdning.
Trådskæring kan give meget præcise bearbejdningsresultater og er især velegnet til fremstilling af små og komplekse dele. Bearbejdningseffekten af Elektrisk udladningsbearbejdning er også meget præcis, men den kan ikke skære små indvendige huller og komplekse former.
Forskellige brugsmiljøer
Der er også forskelle i brugsmiljøet mellem trådskæring og elektrisk udladningsbearbejdning.
Trådskæring skal normalt udføres i et nitrogen- eller andet inertgasmiljø for at forhindre, at oxidation genereret af udladningen forurener skærefladen. Elektrisk udladningsbearbejdning kræver skæring i olie eller andre isolerende medier for at forhindre kortslutning mellem elektrodetråde og arbejdsemner.
Anvendelser til trådgnistning
Tråd-EDM-skæring bruges i vid udstrækning inden for forskellige produktionsområder. For eksempel inden for bilproduktion, rumfart, elektronik, støbeforme, medicinsk udstyr, præcisionsinstrumenter osv.
- Fremstilling af støbeforme: Trådskæring kan bruges i formfremstillingsindustrien til hurtigt og præcist at skære komplekst formede metal- og ikke-metalmaterialer.
- Mekanisk fremstilling: Trådskæring er velegnet til forskellige mekaniske fremstillingsindustrier og kan effektivt og præcist fremstille forskellige arbejdsemner og dele.
- Smykker: Trådskæring kan bruges til produktion af smykker, som nøjagtigt kan skære og polere forskellige ædelstene og metalmaterialer.
- Elektroniske apparater: Trådskæring kan bruges i den elektroniske udstyrsindustri, f.eks. til at skære chips, elektroniske kredsløbskort osv.
Udviklingsstatus for wire EDM-skæremaskiner i Kina
Trådskæremaskiner er opdelt i to typer baseret på den forskellige trådhastighed og bevægelsestilstand: højhastigheds frem- og tilbagegående trådskæremaskine med elektrisk udladning (i det følgende benævnt "hurtig trådskæremaskine") og lavhastigheds ensrettet trådskæremaskine med elektrisk udladning (i det følgende benævnt "langsom trådskæremaskine")
Udviklingen af højhastigheds-trådgnistmaskiner
Den hurtige trådskæremaskine er en unik elektrisk bearbejdningsmaskine i Kina. Efter fyrre til halvtreds års udvikling er teknologien blevet ret moden og indtager en vigtig position i Kinas maskinindustri. Det er også den vigtigste model, der i øjeblikket produceres i Kina, og dens største fordele er enkel struktur, nem betjening, lave brugsomkostninger og høj forarbejdningseffektivitet med god omkostningseffektivitet.
Elektrodetråden på den hurtige trådskæremaskine udfører en højhastigheds frem- og tilbagegående bevægelse med en trådhastighed på 8-10 m/s. Elektrodetråden kan genbruges under bearbejdningsprocessen, og elektrodetrådens diameterområde er 0,12-0,25 mm, hvor en diameter på 0,18 mm er den mest anvendte; Overfladeruheden på det forarbejdede materiale kan nå R α: 3,2-1,6 μ m, hvor den optimale værdi kun er 1 μ m; Kontrollerbar bearbejdningsnøjagtighed på 0,01-0,02 mm.
På grund af faktorer som hurtigt tab af elektrodetråd, dårlig stivhed i værtsstrukturen, stor indflydelse af temperaturændringer i behandlingsmiljøet, ustabil nøjagtighed, open-loop kontrolfødningssystem og ændringer i arbejdsvæskens ledningsevne over tid, er trådskæremaskinens bearbejdningsnøjagtighed begrænset.
I de senere år har indenlandske producenter af højhastighedstrådskæremaskiner gjort betydelige fremskridt med at forbedre nøjagtigheden af frem- og tilbagegående trådskæremaskiner (hovedsageligt positioneringsnøjagtighed og gentagen positioneringsnøjagtighed) og overfladekvaliteten af bearbejdede dele som to gennembrudsretninger for produktudvikling. Der er sket store fremskridt inden for værtsfremstillingsteknologi, pulseffektteknologi, kontrolteknologi, forarbejdningsteknologi og andre aspekter.
Udvikling af ensrettet lavhastigheds-trådgnistskæremaskine
Elektrodetrådene i elektriske udladningsmaskiner til trådskæring med lav hastighed (ensrettet langsom trådskæring) udfører ensrettet bevægelse med lav hastighed, og trådskærehastigheden er generelt ikke højere end 0,2 m/s; Under forarbejdningen kasseres elektrodetråden efter én gangs brug, og kravet til trækstyrke er ikke højt. Elektrodetrådsmaterialet er generelt galvaniseret kobbertråd eller messingtråd med en diameter på 0,03-0,35 mm. Når produktiviteten er høj, kan galvaniseret messingtråd med en diameter på mindre end 0,3 mm bruges til forarbejdning. Overfladeruheden af det forarbejdede materiale kan generelt nå R α: 1,6-0,2 μ m, og den kontrollerbare behandlingsnøjagtighed er 0,005-0,002 mm.
De vigtigste egenskaber er: På grund af elektrodetrådens ensrettede bevægelse, engangsbrug, ensartet spænding og lav vibration er behandlingsstabiliteten, overfladeruheden og nøjagtighedsindikatorerne bedre end for hurtige trådskæremaskiner.Envejs langsom trådskæring var oprindeligt den vigtigste model, der blev produceret og brugt i udlandet. Kina kom relativt sent i gang med at forske i værktøjsmaskiner til langsom trådskæring.
De vigtigste egenskaber er: På grund af elektrodetrådens ensrettede bevægelse, engangsbrug, ensartet spænding og lav vibration er behandlingsstabiliteten, overfladeruheden og nøjagtighedsindikatorerne bedre end for hurtige trådskæremaskiner.Envejs langsom trådskæring var oprindeligt den vigtigste model, der blev produceret og brugt i udlandet. Kina kom relativt sent i gang med at forske i værktøjsmaskiner til langsom trådskæring.
Men i de senere år har kinesiske forskere og virksomheder med støtte fra nationale specialfonde investeret en stor mængde forsknings- og udviklingsarbejde og har nu afsluttet forskningen og udviklingen af en ny generation af værktøjsmaskiner til langsom trådskæring.
Konklusion
Som en vigtig behandlingsmetode i moderne produktion har wire EDM-skæring egenskaberne høj præcision, hurtig behandlingshastighed og stor behandlingstykkelse og er en uundværlig del af moderne produktion. I den fremtidige udviklingsproces vil trådskæring gradvist opnå højere effektivitet og højere forarbejdningskvalitet og blive en vigtig rolle i produktionsprocessen.
Kommentarer
Seneste indlæg
Relaterede blogs
Senyos blog er fokuseret på at dele vores omfattende viden om fremstilling af prototyper. Gennem vores artikler ønsker vi at hjælpe dig med at forfine dit produktdesign og navigere mere effektivt i kompleksiteten ved hurtig prototyping.
