Что такое производство электроэрозионных станков?

Краткий обзор производства электроэрозионных станков

Электроэрозионная обработка (ЭЭО) — это нетрадиционный метод, который используется для удаления материала с заготовки с использованием тепловой энергии. Процесс EDM очень похож на лазерную резку, за исключением того, что процесс EDM не требует механической силы для выполнения удаления. Это основная причина, по которой производство электроэрозионной обработки считается нетрадиционным, поскольку процессы не обязательно должны сопровождаться режущими инструментами. Процесс электроэрозионной обработки очень распространен, особенно в производстве инструментов и форм, поскольку он позволяет обрабатывать труднообрабатываемые материалы, такие как титан или другие материалы неправильной и сложной формы, которые трудно обрабатывать фрезерованием.

Появление электронной музыки

История производства электроэрозионных станков восходит к 1950-м годам, когда группе двух российских ученых было поручено найти способы предотвращения эрозии вольфрама из-за искрового контакта. Это привело к тому, что в 1943 году они изобрели первый станок для электроэрозионной обработки (EDM), способный обрабатывать такие материалы, как вольфрам, который трудно поддается механической обработке. В то же время американская команда изобрела еще одну модель электроэрозионной обработки, которая способна удалять сломанные сверла и метчики из алюминиевых отливок. Многие из методов электроэрозионной обработки позже были основаны на их изобретениях, и мы называем эти последние творения электроэрозионной обработкой штампов.

В 1960-х годах начался бум электроэрозионной обработки проволочного типа (т. е. проволочной электроэрозионной обработки), которая в частности использовалась для изготовления штампов из закаленной стали. Электрод матрицы в проволочной электроэрозионной обработке в основном представляет собой проволоку. Оборудование для электроэрозионной обработки на этом этапе способно избежать эрозии и предотвратить разрыв проволоки. Системы с числовым программным управлением (ЧПУ) были впервые внедрены в проволочную электроэрозионную обработку в 1970-х годах, а первый проволочный электроэрозионный станок на базе ЧПУ был изготовлен в 1967 году. Позже проволочная электроэрозионная обработка превратилась в модели с числовым программным управлением (ЧПУ), способные больше автоматизации и гибкости программирования. Первый проволочный электроэрозионный станок с ЧПУ был создан в 1976 году.

Современный процесс электроэрозионной обработки

В процессе электроэрозионной обработки проволоки металлическую деталь помещают в диэлектрическую жидкость, и через погруженную металлическую деталь пропускают проволоку. Электрический ток направляется через металлическую заготовку для создания разряда или искр, которые формируют заданную форму из исходной металлической детали. Когда электроды приближаются друг к другу, напряженность электрического поля возрастает и, следовательно, увеличивается прочность диэлектрической жидкости. В этих условиях ток может легче проходить между двумя электродами, позволяя металлу желаемой формы постепенно отделяться от исходного металлического куска с каждой искрой. После того, как намеченная металлическая форма была отделена от металлической детали, может быть выполнен процесс промывки, в котором используется диэлектрическая жидкость для избавления от лишнего материала на металлической форме.

Типы EDM

Технология электроэрозионной обработки (ЭЭО) развилась настолько радикально, что теперь ее можно представить тремя основными категориями:электроэрозионная обработка с проволокой, электроэрозионная обработка с грузиком и электроэрозионная обработка:

Проволочный электроэрозионный станок

Как мы уже кратко коснулись основы, проволочный электроэрозионный станок — это более усовершенствованная версия электроэрозионного станка с погружением штампа, в котором в качестве электрода используется тонкая проволока. Традиционное использование проволочной электроэрозионной обработки включало изготовление штампов, пуансонов и вставок из твердых металлов для изготовления инструментов (штамп / пресс-форм). Однако использование проволочной электроэрозионной обработки расширилось до производства деталей, которые теперь широко используются во многих отраслях промышленности.

Грузило EDM

Обратите внимание, что грузило EDM все еще существует сегодня, несмотря на то, что это одно из самых ранних изобретений. Современные электроэрозионные грузила для штампов в основном используются для изготовления полостей сложной формы в инструментах, таких как системы пресс-форм для литья пластмасс под давлением или штампы для штамповки металлов, но также нашли применение в широком спектре альтернативных производственных приложений.

Сверление электроэрозионной обработки

Этот тип процесса электроэрозионной обработки включает использование небольшого полого трубчатого электрода, обычно изготавливаемого из латунных или медных сплавов, для эрозии отверстий в заготовке. Этот метод больше похож на подготовительный процесс для проволочной электроэрозионной обработки путем подготовки начальных отверстий. На протяжении многих лет он разрабатывался, чтобы иметь возможность создавать небольшие отверстия, что делает его идеальным процессом электроэрозионной обработки для нишевых приложений, таких как производство деталей турбинных двигателей и медицинских устройств.

Преимущества и недостатки EDM

Основное преимущество использования электроэрозионных станков заключается в том, что вероятность повреждения металла из-за неподвижных электродов относительно (по сравнению с другими операциями механической обработки) низка благодаря постоянной подаче проволоки. Более того, поскольку электроэрозионные станки могут работать с твердым материалом (а именно с проволочной электроэрозионной обработкой), то нет необходимости в вспомогательном станке для термической обработки, поэтому поверхность металлического профиля будет менее подвержена деформации из-за отсутствия теплового напряжения на металлическая форма. В результате, более мелкие и сложные металлические формы могут быть легко обработаны с высокой точностью.

Однако электроэрозионные станки имеют определенные ограничения. Например, трудно найти механиков, которые хорошо разбираются в методе обработки. Кроме того, скорость удаления материала иногда низкая, несмотря на возможность сохранения высокой точности. Машины EDM также представляют потенциальную опасность, связанную с использованием диэлектриков на масляной основе, которые могут легко привести к возгоранию, если не соблюдать осторожность. А в конкретном случае грузильного электроэрозионного электроэрозионного станка требуется значительное количество времени и средств только для создания электродов. Кроме того, у механиков часто возникают проблемы с воспроизведением острых углов на заготовке из-за износа электрода. Несмотря на то, что при электроэрозионной обработке энергопотребление обычно велико, могут возникнуть дополнительные расходы, а также чрезмерный перерез и износ инструмента во время обработки.