Дротяне електроерозійне різання: Роль у сучасному виробництві
Зміст
Що таке електроерозійне різання дроту?
Дротяне різання, також зване дротяною електроерозійною обробкою (EDM) - це технологія обробки металу, також відома як обробка на верстатах для дротяного різання, яка є технологічним методом, що використовує лінійні електроди для електроерозійної обробки. Він прорізає імпульсний розряд між електродним дротом і заготовкою і підходить для обробки різних струмопровідних матеріалів, особливо в області точної обробки.
Принцип і процеси електроерозійного різання дроту
Принцип
Дротяне електроерозійне різання - це технологія, яка використовує електричний розряд для різання металу. Ця технологія контролює відстань між електродом і матеріалом, що ріжеться в певному діапазоні, і застосовує високочастотну напругу для формування електричного іскрового розряду між електродом і заготовкою, в результаті чого поверхня заготовки плавиться і окислюється, а також утворюються бульбашки між електродом і заготовкою. Електричний іскровий розряд, що утворюється по черзі між електродом і заготовкою, безперервно відшаровує поверхневий матеріал заготовки, таким чином досягаючи різання.
Процеси
Процес електроерозійного різання дроту можна розділити на три етапи.
- Утворення дуги між електродом і заготовкою: При онлайн-різанні в якості електрода використовується тонкий і струмопровідний металевий дріт. Відстань між електродом і заготовкою дуже мала, але прямого фізичного контакту немає. При подачі високої напруги утворюється дуговий розряд.
- Дуга створює зони високої температури та високого тиску: Енергія, що генерується дуговим розрядом, дуже висока, внаслідок чого метал на поверхні заготовки миттєво нагрівається до високотемпературного стану. Ця зона високої температури і високого тиску може викликати випаровування і корозію на поверхні металу.
- Корозія металу та її усунення: У зонах з високою температурою і високим тиском метали починають кородувати і розчинятися. Корозійні частинки металу змиваються ударними хвилями, завдяки чому досягається видалення металевих заготовок. Дуга безперервно рухається між електродом і заготовкою, забезпечуючи весь процес різання, формуючи потрібну форму на поверхні металу.
Зняття матеріалу під час обробки дротяним різанням відбувається завдяки впливу іскор на поверхню заготовки. Ці іскри не є безперервним струмом, а короткочасними струмами, які виникають мільйони разів на секунду.
Особливості електроерозійного різання дроту
- Електроерозійне різання дроту дозволяє різати провідні матеріали та напівпровідникові матеріали з високою твердістю, міцністю, крихкістю та в'язкістю, які важко або неможливо обробити традиційними методами.
- Завдяки надзвичайно тонкому електродному дроту можна обробляти невеликі отвори неправильної форми, вузькі щілини та деталі складної форми.
- Поверхня оброблюваної заготовки мінімально піддається впливу тепла, що робить його придатним для обробки термочутливих матеріалів на заводах. При цьому, завдяки концентрації енергії імпульсу в дуже малому діапазоні, точність обробки є високою.
- Під час процесу обробки відсутній прямий контакт між інструментом і заготовкою, а також значна сила різання.
- Завдяки тонкому ріжучому шву і тому, що контурній обробці піддається тільки заготовка, фактична кількість ерозії металу дуже мала, що призводить до високого коефіцієнта використання.
- У порівнянні з електроерозійною обробкою, використання дротяних електродів замість формувальних електродів дозволяє зменшити витрати на проектування та виготовлення формувальних інструментів і скоротити час підготовки виробництва.
Відмінності між електроерозійним різанням дроту та звичайним електроерозійним різанням
Різні принципи
Як електроерозійне різання дроту, так і електроерозійна обробка (EDM)це металорізальне обладнання, в основі якого лежить принцип електроерозійної обробки, але їхні принципи мають певні відмінності.
Дротяне різання - це використання електродного дроту як ріжучого інструменту для виконання зануреного різання заготовок. Безперервне переміщення електродного дроту вниз дозволяє вирізати заготовки різних форм і розмірів. Дротяна машина для електроерозійного різання генерує електричний іскровий розряд на поверхні заготовки і видаляє металевий матеріал на поверхні заготовки за допомогою розрядної абляції, тим самим досягаючи різання.
Різні відповідні матеріали
Існують також певні відмінності в сфері застосування між дротяним різанням і звичайною електроерозійною обробкою.
Дротяне різання підходить для різання різних металевих матеріалів, особливо для заготовок з високою твердістю. Дротяне різання дозволяє досягти високоточних і швидких ефектів різання. У "The Електроерозійне різання Верстат підходить для різання всіх видів струмопровідних матеріалів, включаючи метали, сплави, кераміку та інші матеріали, і може досягти високоточного ефекту різання.
Різні ефекти обробки
Існують також відмінності в ефектах обробки між дротяним різанням та електроерозійною обробкою.
Дротяне різання дозволяє досягти високоточних результатів обробки, особливо при виготовленні дрібних і складних деталей. Ефект механічної обробки електроерозійна обробка також дуже точний, але він не може вирізати маленькі внутрішні отвори і складні форми.
Різні середовища використання
Існують також відмінності в умовах використання між дротяним різанням та електроерозійною обробкою.
Дротяне різання зазвичай потрібно виконувати в середовищі азоту або іншого інертного газу, щоб запобігти забрудненню поверхні різання окисленням, яке утворюється під час розряду. Електроерозійна обробка вимагає різання в маслі або іншому ізолюючому середовищі, щоб запобігти короткому замиканню між дротами електродів і заготовками.
Застосування електроерозійного різання дроту
Електроерозійне різання дроту широко використовується в різних галузях виробництва. Наприклад, в автомобілебудуванні, аерокосмічній промисловості, електроніці, виробництві прес-форм, медичному обладнанні, прецизійних інструментів тощо.
- Виробництво прес-форм: Дротяне різання може використовуватися у виробництві прес-форм для швидкого і точного різання металевих і неметалевих матеріалів складної форми.
- Механічне виробництво: Дротяне різання підходить для різних галузей машинобудування і дозволяє ефективно і точно виготовляти різні заготовки та деталі.
- Ювелірна справа: Обробка дроту може бути використана для виробництва ювелірних виробів, які можуть точно різати і полірувати різні дорогоцінні камені і металеві матеріали.
- Електронні пристрої: Обробка дроту різанням може бути використана в промисловості електронних пристроїв, наприклад, для різання мікросхем, електронних плат тощо.
Стан розвитку верстатів для електроерозійного різання дроту в Китаї
Машини для різання дроту поділяються на два типи на основі різної швидкості та режиму руху дроту: високошвидкісна зворотно-поступальна машина для різання дроту (далі - "швидка машина для різання дроту") та низькошвидкісна односпрямована машина для різання дроту (далі - "повільна машина для різання дроту").
Розробка високошвидкісного верстата для електроерозійного різання дроту
Машина для швидкого різання дроту - це унікальний електрообробний верстат у Китаї. Після сорока-п'ятдесяти років розвитку технологія стала досить зрілою і займає важливе місце в китайському машинобудуванні. Це також основна модель, яка наразі виробляється в Китаї, її найбільшими перевагами є проста конструкція, легка експлуатація, низька вартість використання та висока ефективність переробки, з хорошою економічною ефективністю.
Електродний дріт машини для швидкого різання дроту виконує високошвидкісний зворотно-поступальний рух зі швидкістю дроту 8-10 м/с. Електродний дріт можна використовувати повторно в процесі обробки, а діапазон діаметрів електродного дроту становить 0,12-0,25 мм, при цьому найчастіше використовується діаметр 0,18 мм; Шорсткість поверхні оброблюваного матеріалу може досягати R α: 3,2-1,6 мкм, при цьому оптимальним значенням є лише 1 мкм; Контрольована точність обробки 0,01-0,02 мм.
Через такі фактори, як швидка втрата електродного дроту, низька жорсткість несучої конструкції, великий вплив температурних змін в середовищі обробки, нестабільна точність, розімкнута система управління подачею і зміна провідності робочої рідини з часом, точність обробки дротяного різального верстата обмежена.
В останні роки вітчизняні виробники високошвидкісних машин для різання дроту досягли значного прогресу в підвищенні точності поршневих машин для різання дроту (в основному точності позиціонування і точності повторного позиціонування) і якості поверхні оброблених деталей як двох проривних напрямків розвитку продукції. Значний прогрес був досягнутий в технології виготовлення корпусів, імпульсних технологіях, технологіях управління, технологіях обробки та інших аспектах.
Розробка однонаправленого низькошвидкісного верстата для електроерозійного різання дроту
Електродні дроти низькошвидкісних електроерозійних машин для різання дроту (односпрямоване повільне різання дроту) здійснюють низькошвидкісний односпрямований рух, а швидкість різання дроту, як правило, не перевищує 0,2 м/с; Під час обробки електродний дріт викидається після одного використання, а вимоги до міцності на розрив не є високими. Матеріалом електродного дроту, як правило, є оцинкований мідний або латунний дріт діаметром 0,03-0,35 мм. При високій продуктивності для обробки можна використовувати оцинкований латунний дріт діаметром менше 0,3 мм. Шорсткість поверхні оброблюваного матеріалу може досягати R α: 1,6-0,2 мкм, а контрольована точність обробки становить 0,005-0,002 мм.
Основні характеристики: завдяки односпрямованому руху електродного дроту, одноразовому використанню, рівномірному натягу і низькій вібрації, стабільність обробки, шорсткість поверхні і показники точності перевершують показники машин для швидкого різання дроту.Односпрямоване повільне різання дроту спочатку було основною моделлю, що вироблялася і використовувалася за кордоном. Китай порівняно пізно розпочав дослідження повільних верстатів для різання дроту.
Основні характеристики: завдяки односпрямованому руху електродного дроту, одноразовому використанню, рівномірному натягу і низькій вібрації, стабільність обробки, шорсткість поверхні і показники точності перевершують показники машин для швидкого різання дроту.Односпрямоване повільне різання дроту спочатку було основною моделлю, що вироблялася і використовувалася за кордоном. Китай порівняно пізно розпочав дослідження повільних верстатів для різання дроту.
Однак в останні роки, за підтримки національних спеціальних фондів, китайські дослідники та підприємства інвестували велику кількість зусиль у дослідження та розробки, і зараз завершили дослідження та розробку нового покоління повільних верстатів для різання дроту.
Висновок
Як важливий метод обробки в сучасному виробництві, електроерозійне різання дроту має характеристики високої точності, швидкої швидкості обробки та великої товщини обробки, і є незамінною частиною сучасного виробництва. У майбутньому процесі розвитку різання дроту поступово досягне більш високої ефективності та якості обробки, ставши важливою частиною виробничого процесу.
Коментарі
Останні публікації
Пов'язані блоги
Блог Senyo зосереджений на тому, щоб ділитися нашими знаннями про створення прототипів. За допомогою наших статей ми прагнемо підтримати вас у вдосконаленні дизайну вашого продукту та більш ефективній навігації в складнощах швидкого прототипування.
