Voorbij de CNC:wat is elektrische ontladingsbewerking?

Veel van de hedendaagse turbinebladen, stents en optische spiegelafwerkingsonderdelen worden gemaakt met behulp van EDM-processen. Dit is wat u moet weten over het zappen van uw materialen uit hun onbewerkte vorm.

Het is elektrisch. Het is fascinerend. En het heeft een echte impact in de productie. Zion Market Research schat de machine-industrie met elektrische ontlading op ongeveer $ 4,6 miljard in 2017 - en verwacht dat deze zal groeien tot bijna $ 8 miljard in 2024.

Een toenemend aantal CNC-draai- en freeswerkplaatsen gebruikt EDM om onderdelen te creëren die anders onmogelijk te bewerken zijn. Deze componenten zijn voornamelijk te vinden in de lucht- en ruimtevaart en de medische industrie. De auto-industrie van vandaag gebruikt over het algemeen geen EDM, behalve in sommige gereedschapstoepassingen.

EDM betekent wel de adoptie van nieuwe bewerkingspraktijken. Het zijn geen "traditionele" CNC-machines. Er zijn grafiet- en koperelektroden om te begrijpen en te beheren, een behoefte aan de juiste werkhouding en toepassingsspecifieke software.

Het is allemaal niet bijzonder moeilijk om te doen, maar zoals elke nieuwe technologie vereist het een initiële investering en een open geest. Het goede nieuws voor jobshops is dat EDM deuren opent die anders gesloten zouden blijven.

Wat is Elektrische ontladingsbewerking en hoe werkt het?

Bij machinale bewerking met elektrische ontlading wordt elektrische energie gebruikt om werkstukmateriaal te "eroderen". Het genereert een reeks hoogfrequente vonken tussen een elektrisch geleidend werkstuk en een elektrode gemaakt van koper, messing, grafiet of wolfraam en legeringen van elk van hen.

Terwijl de vonk van de elektrode naar het werkstuk springt, voert het microscopisch kleine stukjes materiaal mee die vervolgens worden weggespoeld door een diëlektrische vloeistof. De vloeistof is over het algemeen gedeïoniseerd water of een gespecialiseerde niet-geleidende olie. Extreem fijne afwerkingen zijn mogelijk, evenals nauwkeurigheden die het best kunnen worden gemeten in microns.

Er zijn drie verschillende soorten EDM:draadvonken, ook wel "WEDM" genoemd, EDM-gatboren en conventionele of "zinkvonken", EDM. Ze vertrouwen allemaal op hetzelfde principe van erosie met hoge energie en zijn allemaal verkrijgbaar met maximaal vijf bewegingsassen, maar u kunt meer assen krijgen met een roterend hulpstuk.

Alle drie kunnen ze alles van aluminium tot hardmetaal bewerken, op voorwaarde dat het materiaal geleidend is. Een belangrijk verschil is echter de elektrode, die kan worden gezien als een snijgereedschap.

Wat is draadvonken?

WEDM gebruikt een spoel van koper- of messinglegeringsdraad die continu door het werkstuk wordt gevoerd. Zie het als een zeer nauwkeurige lintzaag.

Typische draaddiameters variëren van .004 inch tot .012 inch, hoewel draden tot .0006 inch beschikbaar zijn. WEDM wordt veel gebruikt in de gereedschaps- en matrijsindustrie en voor het snijden van kleine sleuven en vergelijkbare moeilijke onderdelen in medische componenten.

Bekijk deze video om dieper te gaan. Bron:BetrouwbareEDM

Wat is EDM-gatboren?

EDM-gatboren, of "gatpoppers", is gebaseerd op een buisvormige elektrode met diëlektrische vloeistof die door het midden stroomt en weer naar buiten, vergelijkbaar met een boor met koelvloeistoftoevoer.

Zoals Evan Syverson, additief en HSM-bedrijfsmanager bij Sodick Inc. opmerkt, zijn EDM-gatboren de primaire methode voor het maken van diffusorgaten in straalmotorblad- en schoependetails.

Bekijk deze video om dieper te gaan. Bron:EDM Precision

Wat is Sinker EDM?

De elektroden die worden gebruikt met zinkvonk-EDM (meestal grafiet of koper) worden vaak machinaal bewerkt in een spiegelbeeld of omgekeerd beeld van de vorm van het werkstuk, hoewel ronde, vierkante en andere vormen ook worden gebruikt. Net als bij het boren van EDM-gaten, kan de elektrode worden gemaakt om in en uit het werkstuk te draaien, rond te draaien of te duiken, waardoor de metaalverwijderingssnelheid wordt verhoogd en een verscheidenheid aan unieke geometrieën wordt gegenereerd.

Wat de technologie ook is, experts zoals Eric Ostini, EDM-productmanager voor GF Machining Solutions, en zijn collega's wijzen snel op de drie belangrijkste dingen over EDM:spoelen, spoelen en spoelen. Dat komt omdat zonder efficiënt spoelen kortsluiting optreedt, gevolgd door verminderde productiviteit, slechte kwaliteit van het onderdeel en mogelijk schade aan de elektrode.

Bekijk deze video om dieper te gaan. Bron:Tooling U-SME

Wanneer is EDM nodig?

Waar kun je EDM gebruiken in je winkel? Brian Pfluger, EDM-productlijnmanager voor Makino Inc., zegt dat naarmate werkstukmaterialen moeilijker te bewerken zijn met conventionele middelen, het EDM-proces aantrekkelijker en productiever wordt. Voorbeelden hiervan zijn de toename van de lengte-tot-diameterverhoudingen en overal waar extreem kleine snijgereedschappen nodig zijn.

EDM biedt enkele voordelen ten opzichte van frezen en draaien. Omdat EDM een contactloos proces is, is het mogelijk om extreem kleine, dunwandige, honingraatvormige of hoge werkstukken te bewerken zonder zorgen over doorbuiging.

Er zijn geen bramen met EDM. Scherpe binnenhoeken met radii tot 0,001 inch zijn mogelijk. Dure materialen zoals goud of platina kunnen worden bewerkt met vrijwel geen materiaalverlies voor spanen. En het vasthouden van een paar "tienden" is relatief eenvoudig met EDM, zelfs in vervelende legeringen met een hoog nikkelgehalte, zoals Rene 41 en L-605, waar u zich weinig zorgen hoeft te maken over snelle gereedschapsslijtage.

Luchtvaartfabrikanten gebruiken EDM om de gevormde gaten in turbinebladen te produceren. Medische bedrijven gebruiken het om stents in stukjes te snijden, clips te knippen en de tanden op kleine krokodillenklemmen te bewerken. Tandwielmakers gebruiken het om eenmalige tandwielen te produceren. Fabrikanten van optische componenten maken er spiegelafwerkingen mee.

De lijst gaat maar door.

Wat voor soort gereedschap gebruikt u met EDM?

Ondanks de uitgebreide mogelijkheden is EDM niet moeilijker te bedienen dan elke andere CNC-machine. EDM-machines hebben dezelfde X-, Y- en Z-assen. Veel EDM-systemen hebben conversatiebesturingen die vergelijkbaar zijn met draaibanken en bewerkingscentra, terwijl andere het gebruik van G-code, ingeblikte cycli en offline programmeersoftware ondersteunen.

De bankschroeven en klemmen die worden gebruikt om werkstukken vast te pakken, zijn ook vergelijkbaar met wat overal in de winkel wordt gebruikt, maar ze zijn meestal gemaakt van roestvrij staal uit de 400-serie in plaats van gereedschapsstaal en gietijzer.

EDM-bewerkingsprocessen zijn echter aanzienlijk verschillend, met de nadruk op spoelen, baanstrategieën, het vasthouden van slakken en het aantal skim-passages. Maar het is niets dat een bekwame machinist niet snel kan bedenken.

 Heb je met EDM gewerkt? Is het moeilijk? Vertel de waarheid in de metaalbewerkingsforum . [registratie vereist]