Trådgnistskjæring avslørt: Rollen i moderne produksjon
Innholdsfortegnelse
Hva er trådgnistskjæring?
Wire cutting, også kalt wire EDM (Electrical Discharge Machining) skjæringsteknologi er en metallbearbeidingsteknikk, også kjent som trådskjæring maskinverktøy maskinering, som er en prosessmetode som bruker lineære elektroder for elektrisk utladningsbearbeiding. Den kutter gjennom pulsutladning mellom elektrodetråden og arbeidsstykket, og er egnet for behandling av forskjellige ledende materialer, spesielt innen presisjonsbearbeiding.
Prinsippet og prosessene for trådgnistskjæring
Prinsippet
Wire EDM-skjæring er en teknologi som bruker elektrisk utladning til å skjære metall. Denne teknologien kontrollerer avstanden mellom elektroden og materialet som skjæres innenfor et bestemt område, og bruker høyfrekvent spenning for å danne elektrisk gnistutladning mellom elektroden og arbeidsstykket, noe som får overflaten på arbeidsstykket til å smelte og oksidere, og danner bobler mellom elektroden og arbeidsstykket. Den elektriske gnistutladningen som dannes vekselvis mellom elektroden og arbeidsstykket, skreller kontinuerlig av overflatematerialet på arbeidsstykket, og oppnår dermed skjæring.
Prosessene
Trådgnistskjæringsprosessen kan deles inn i tre trinn.
- Lysbue mellom elektrode og arbeidsstykke: Ved online skjæring brukes en tynn og ledende metalltråd som elektrode. Avstanden mellom elektroden og arbeidsstykket er svært liten, men det er ingen direkte fysisk kontakt. Ved å tilføre høy spenning dannes det en lysbueutladning.
- Lysbuen genererer områder med høy temperatur og høyt trykk: Energien som genereres ved lysbueutladning er svært høy, noe som fører til at metallet på overflaten av arbeidsstykket umiddelbart varmes opp til en høy temperatur. Dette området med høy temperatur og høyt trykk kan føre til fordampning og korrosjon på metalloverflaten.
- Korrosjon og fjerning av metall: I områder med høy temperatur og høyt trykk vil metaller begynne å korrodere og gå i oppløsning. Korrosive metallpartikler skylles bort av sjokkbølger, slik at arbeidsstykker av metall kan fjernes. Lysbuen beveger seg kontinuerlig mellom elektroden og arbeidsstykket, slik at hele skjæreprosessen danner den ønskede formen på metalloverflaten.
Materialfjerningen under trådskjæring skjer på grunn av gnister på overflaten av arbeidsstykket. Disse gnistene er ikke kontinuerlige strømmer, men korte strømmer som oppstår millioner av ganger i sekundet.
Funksjoner for trådgnistskjæring
- Wire EDM Cutting kan skjære i ledende materialer og halvledermaterialer med høy hardhet, styrke, sprøhet og seighet som er vanskelige eller umulige å bearbeide med tradisjonelle metoder.
- På grunn av den ekstremt tynne elektrodetråden kan den bearbeide små, uregelmessige hull, smale spalter og komplekst formede deler.
- Overflaten på arbeidsstykket som bearbeides, påvirkes minimalt av varme, noe som gjør den egnet for bearbeiding av termisk følsomme materialer i fabrikker. I tillegg er bearbeidingsnøyaktigheten høy på grunn av konsentrasjonen av pulsenergi i et svært lite område.
- Under bearbeidingsprosessen er det ingen direkte kontakt mellom verktøyet og arbeidsstykket, og det er ingen betydelig skjærekraft.
- På grunn av den tynne skjærsømmen og det faktum at det kun er arbeidsstykket som utsettes for konturbearbeiding, er den faktiske mengden metallerosjon svært liten, noe som resulterer i en høy utnyttelsesgrad.
- Sammenlignet med elektrisk utladningsforming eliminerer bruk av trådelektroder i stedet for formelektroder design- og produksjonskostnadene for formingsverktøy og forkorter produksjonsforberedelsestiden.
Forskjellene mellom trådgnistskjæring og konvensjonell EDM
Ulike prinsipper
Både skjæring med wire EDM og elektrisk utladningsmaskinering (EDM)er metallskjæringsutstyr basert på prinsippet om elektrisk utladningsmaskinering, men prinsippene deres har visse forskjeller.
Trådskjæring er bruk av elektrodetråder som skjæreverktøy for å utføre nedsenket skjæring på arbeidsstykker. Ved å bevege elektrodetrådene kontinuerlig nedover, skjæres arbeidsstykket i ulike former og størrelser. Wire EDM-skjæremaskinen genererer elektrisk gnistutladning på overflaten av arbeidsstykket, og fjerner metallmaterialet på overflaten av arbeidsstykket gjennom utladningsablasjon, og oppnår dermed kutting.
Ulike egnede materialer
Det er også visse forskjeller i bruksområdet mellom trådskjæring og konvensjonell EDM.
Trådskjæring er egnet for skjæring av ulike metallmaterialer, spesielt for arbeidsstykker med høy hardhet. Trådskjæring kan oppnå høy presisjon og raske skjæreeffekter. Den EDM-skjæring maskinen er egnet for skjæring av alle typer ledende materialer, inkludert metaller, legeringer, keramikk og andre materialer, og kan oppnå skjæreeffekt med høy presisjon.
Ulike behandlingseffekter
Det er også forskjeller i bearbeidingseffektene mellom trådskjæring og elektrisk utladningsmaskinering.
Trådskjæring kan oppnå svært presise maskineringsresultater, og er spesielt godt egnet til å lage små og komplekse deler. Maskineringseffekten av elektrisk utladningsmaskinering er også svært nøyaktig, men den kan ikke skjære små indre hull og komplekse former.
Ulike bruksmiljøer
Det er også forskjeller i bruksmiljøet mellom trådskjæring og elektrisk utladningsmaskinering.
Trådskjæring må vanligvis utføres i et nitrogen- eller annet inertgassmiljø for å forhindre at oksidasjon som genereres av utladningen, forurenser skjæreflaten. Elektrisk utladningsmaskinering krever skjæring i olje eller andre isolerende medier for å forhindre kortslutning mellom elektrodetrådene og arbeidsstykket.
Bruksområder for trådgnistskjæring
Wire EDM-skjæring er mye brukt i forskjellige produksjonsfelt. For eksempel felt som bilproduksjon, romfart, elektronikk, støpeformer, medisinsk utstyr, presisjonsinstrumenter osv.
- Produksjon av støpeformer: Trådskjæring kan brukes i støpeformindustrien for rask og nøyaktig kutting av komplekse former i metall og ikke-metalliske materialer.
- Mekanisk produksjon: Trådskjæring egner seg for ulike mekaniske produksjonsindustrier og kan effektivt og nøyaktig produsere ulike arbeidsstykker og deler.
- Smykker: Trådskjæring kan brukes til produksjon av smykker, som nøyaktig kan kutte og polere forskjellige edelstener og metallmaterialer.
- Elektroniske enheter: Trådskjæring kan brukes i den elektroniske enhetsindustrien, for eksempel kutting av chips, elektroniske kretskort osv.
Utviklingsstatus for trådgnistmaskiner i Kina
Wire Cutting Machine er delt inn i to typer basert på forskjellig trådhastighet og bevegelsesmodus: høyhastighets frem- og tilbakegående elektrisk utladningsmaskin for trådskjæring (heretter kalt "hurtig trådskjæremaskin") og lavhastighets ensrettet elektrisk utladningsmaskin for trådskjæring (heretter kalt "langsom trådskjæremaskin")
Utviklingen av høyhastighets Wire EDM Cutting Machine
Den raske trådskjæremaskinen er en unik elektrisk bearbeidingsmaskin i Kina. Etter førti til femti års utvikling har teknologien blitt ganske moden og inntar en viktig posisjon i Kinas maskinindustri. Det er også den viktigste modellen som for tiden produseres i Kina, med sine største fordeler som enkel struktur, enkel betjening, lave brukskostnader og høy prosesseringseffektivitet, med god kostnadseffektivitet.
Elektrodetråden til den raske trådskjæremaskinen utfører høyhastighets frem- og tilbakegående bevegelse, med en trådhastighet på 8-10 m/s. Elektrodetråden kan gjenbrukes under bearbeidingsprosessen, og elektrodetrådens diameterområde er 0,12-0,25 mm, med en diameter på 0,18 mm som den mest brukte; Overflateruheten på det bearbeidede materialet kan nå R α: 3,2-1,6 μ m, med en optimal verdi på bare 1 μ m; Kontrollerbar maskineringsnøyaktighet på 0,01-0,02 mm.
På grunn av faktorer som raskt tap av elektrodetråd, dårlig stivhet i vertsstrukturen, stor påvirkning av temperaturendringer i prosesseringsmiljøet, ustabil nøyaktighet, matesystem med åpen sløyfe og endringer i arbeidsvæskens ledningsevne over tid, er bearbeidingsnøyaktigheten til trådkuttemaskinen begrenset.
De siste årene har innenlandske produsenter av høyhastighets trådskjæremaskiner gjort betydelige fremskritt i å forbedre nøyaktigheten til frem- og tilbakegående trådskjæremaskiner (hovedsakelig posisjoneringsnøyaktighet og gjentatt posisjoneringsnøyaktighet) og overflatekvaliteten på bearbeidede deler som to gjennombruddsretninger for produktutvikling. Det er gjort betydelige fremskritt innen produksjonsteknologi, pulskraftteknologi, kontrollteknologi, prosesseringsteknologi og andre aspekter.
Utvikling av en enveis lavhastighets trådgnistmaskin for skjæring
Elektrodetrådene til elektriske utladningsmaskiner med lav hastighet (ensrettet langsom trådskjæring) utfører ensrettet bevegelse med lav hastighet, og trådskjæringshastigheten er vanligvis ikke høyere enn 0,2 m/s; Under behandlingen kastes elektrodetråden etter én gangs bruk, og kravet til strekkfasthet er ikke høyt. Elektrodetrådmaterialet er vanligvis galvanisert kobbertråd eller messingtråd med et diameterområde på 0,03-0,35 mm. Når produktiviteten er høy, kan galvanisert messingtråd med en diameter på mindre enn 0,3 mm brukes til prosessering. Overflateruheten til det bearbeidede materialet kan generelt nå R α: 1,6-0,2 μ m, og den kontrollerbare behandlingsnøyaktigheten er 0,005-0,002 mm.
De viktigste egenskapene er: på grunn av den ensrettede bevegelsen av elektrodetråden, engangsbruk, jevn spenning og lav vibrasjon, er behandlingsstabiliteten, overflateruheten og nøyaktighetsindikatorene bedre enn for raske trådskjæremaskiner.Enveis langsom trådskjæring var opprinnelig den viktigste modellen som ble produsert og brukt i utlandet. Kina kom relativt sent i gang med forskning på langsomme trådskjæremaskiner.
De viktigste egenskapene er: på grunn av den ensrettede bevegelsen av elektrodetråden, engangsbruk, jevn spenning og lav vibrasjon, er behandlingsstabiliteten, overflateruheten og nøyaktighetsindikatorene bedre enn for raske trådskjæremaskiner.Enveis langsom trådskjæring var opprinnelig den viktigste modellen som ble produsert og brukt i utlandet. Kina kom relativt sent i gang med forskning på langsomme trådskjæremaskiner.
De siste årene har imidlertid kinesiske forskere og bedrifter, med støtte fra nasjonale spesialfond, investert store mengder forsknings- og utviklingsarbeid, og har nå fullført forskningen og utviklingen av en ny generasjon verktøymaskiner for sakte trådskjæring.
Konklusjon
Som en viktig prosesseringsmetode i moderne produksjon har wire EDM-skjæring egenskapene til høy presisjon, rask prosesseringshastighet og stor prosesseringstykkelse, og er en uunnværlig del av moderne produksjon. I den fremtidige utviklingsprosessen vil trådskjæring gradvis oppnå høyere effektivitet og høyere prosesseringskvalitet, og bli en viktig rolle i produksjonsprosessen.
Kommentarer
Siste innlegg
Relaterte blogger
Senyos blogg fokuserer på å dele vår omfattende kunnskap om produksjon av prototyper. Gjennom artiklene våre ønsker vi å hjelpe deg med å forbedre produktdesignet ditt og navigere mer effektivt gjennom kompleksiteten ved hurtig prototyping.
