Все, что вам нужно знать об электроэрозионной обработке

Обработка с ЧПУ — это субтрактивный производственный процесс, в котором используются режущие инструменты с компьютерным управлением для удаления материала с твердой заготовки, обнажая готовую деталь. Эта техника быстра, совместима с широким спектром материалов и объемов производства. Ряд процессов подпадает под определение обработки с ЧПУ, включая токарную обработку с ЧПУ, фрезерование с ЧПУ, резку, гравировку и электроэрозионную обработку (EDM).

Электроэрозионная обработка — не самый распространенный процесс обработки с ЧПУ, но многие инженеры начали изучать его ценность для создания элементов деталей, которые иначе было бы невозможно обработать.

Фактически, по оценкам Zion Market Research, к 2024 году индустрия электроэрозионной обработки вырастет почти до 8 млрд долларов. Вот все, что инженеры должны знать о современной электроэрозионной обработке, от принципов ее работы до наиболее подходящих областей применения.

Что такое электроэрозионная обработка?

Электроэрозионная обработка — это высокоточный производственный процесс, в котором для удаления материалов с заготовки используется электричество, а не режущий инструмент. Фактически заготовка вообще не касается инструмента. Вместо этого высокочастотный электрический заряд разрушает молекулу материала молекула за молекулой, чтобы сделать резкий разрез.

В процессе электроэрозионной обработки электрод, изготовленный из меди, латуни, графита или вольфрама, подводят на ширину волоса к электропроводящей обрабатываемой детали. Затем напряжение между электродом и заготовкой увеличивается до тех пор, пока не произойдет электрический разряд или искра.

Этот процесс повторяется на высоких частотах (порядка 10 кГц), и когда искры летят между электродом и заготовкой, на поверхности материала остаются крошечные порезы. Чтобы остановить электрический разряд и предотвратить прохождение искр между электродом и заготовкой, готовую деталь погружают в диэлектрическую жидкость.

Как правило, электроэрозионная обработка лучше всего подходит для мелкосерийного производства чрезвычайно точных деталей. Электроэрозионная обработка часто используется для изготовления пресс-форм, штампов для монет, турбин реактивных двигателей и компонентов медицинских устройств.

Различные виды электроэрозионной обработки

Проволочный электроэрозионный станок использует тонкую медную или латунную проволоку, которая действует как электрод, чтобы врезаться в заготовку. Во время обработки проволока непрерывно разматывается с автоматической подачи с катушки по тщательно контролируемой схеме. Этот подход надежно работает, но инженеры должны знать, что проволока должна полностью проходить через заготовку. Это создает двухмерный разрез в трехмерной детали, что часто дает результаты, аналогичные традиционным методам обработки с ЧПУ.

Sinker EDM может создавать полости сложной формы для инструментов и литья, таких как пресс-формы для литья пластмасс под давлением. Для этого процесса требуются графитовые или медные электроды, предварительно обработанные для формирования «позита» желаемой формы. Затем электрод вдавливается в заготовку, создавая негатив исходной формы.

Сверление отверстий EDM, как следует из названия, специально используется для сверления отверстий. Электроды для этого процесса имеют трубчатую форму, что позволяет диэлектрической жидкости течь через центр самих электродов.

Преимущества и недостатки электроэрозионной обработки

Электроэрозионная обработка хорошо подходит для создания чрезвычайно точных деталей, которые должны идеально подходить друг к другу. Инженерам следует рассмотреть возможность использования электроэрозионной обработки, если им необходимо работать с такими металлами, как высокопрочный титан или закаленная сталь, которые трудно обрабатывать с помощью традиционной обработки с ЧПУ. EDM также особенно эффективен при сверлении отверстий.

Ключевым преимуществом электроэрозионной обработки является то, что она может предоставить проектным группам большую свободу. Поскольку электроэрозионная обработка является бесконтактным производственным процессом, группы разработчиков могут проектировать детали с тонкими стенками или сотовыми элементами, не беспокоясь о деформации. Кроме того, с помощью электроэрозионной обработки теперь можно создавать острые внутренние углы с радиусом всего 0,001 дюйма.

По сравнению с другими формами обработки электроэрозионная обработка также имеет тенденцию расширять набор жизнеспособных материалов команды; этот процесс позволяет им экономить деньги при обработке дорогих материалов, таких как золото или платина, поскольку он практически не приводит к потерям материала.

Даже с учетом этих преимуществ электроэрозионная обработка не является лучшим выбором для каждого применения. Электроэрозионная обработка не очень энергоэффективна, медленна и дорога. Кроме того, команды должны помнить, что для проведения EDM требуется весьма специфический набор навыков — если их внутренние команды не обучены EDM, они должны отдать производство на аутсорсинг или рискнуть потратить время и ресурсы на обучение машинистов. Разработчики продукта должны заранее взвесить эти соображения.

Освоение электроэрозионной обработки

Электроэрозионная обработка — это высокоточный производственный процесс, который позволяет группам разработчиков создавать детали сложной формы и глубины, которые было бы невозможно создать с помощью стандартных режущих инструментов. Электроэрозионная обработка также обеспечивает превосходную отделку поверхности и позволяет специалистам по производству работать с дорогими металлами, снижая при этом затраты на потерю материала.

Однако важно помнить о связанных с этим затратах и ​​относительно низкой скорости производства электроэрозионной обработки, что делает этот процесс далеко не идеальным для ряда приложений. Опытный партнер-производитель может помочь убедиться, что команда разработчиков выбрала лучший производственный процесс и материалы для своего следующего проекта.

Командам разработчиков, стремящимся оптимизировать конструкции деталей, сократить время производства и сэкономить на затратах на пресс-формы с помощью любой обработки с ЧПУ, Fast Radius может помочь. Наши собственные возможности механической обработки, несомненно, удовлетворят потребности любой группы разработчиков, и мы предоставляем всестороннюю поддержку и консультационные услуги на всех этапах разработки продукта, производства и реализации каждого проекта. Мы также можем помочь инженерам, которые хотят расширить свою деятельность и изучить возможности электроэрозионной обработки. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать — мы готовы к работе!

Чтобы узнать больше обо всем, что связано с обработкой на станках с ЧПУ, ознакомьтесь с нашими соответствующими статьями в учебном центре Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату