Elektrische Ontladingsbewerking (EDM): Een Revolutionaire Techniek Buiten CNC Om

Veel van de huidige turbinenschaufels, stents en optische spiegelafwerkingsonderdelen worden gemaakt met EDM-processen. Hier is wat u moet weten over het 'zappen' van uw materialen vrij van hun rauwe vorm.

Het is elektrisch. Het is fascinerend. En het maakt een echte impact in de productie. Zion Market Research schat de elektrische ontladingsbewerkingsindustrie op ongeveer $4,6 miljard in 2017 — en verwacht dat deze groeit tot bijna $8 miljard in 2024.

Een stijgend aantal CNC draai- en freeswinkels gebruikt EDM om onderdeelkenmerken te creëren die anders onmogelijk te machine zijn. Deze componenten zijn primair te vinden in de luchtvaart- en medische industrie. De huidige auto-industrie gebruikt doorgaans geen EDM, behalve in enkele gereedschapsapplicaties.

EDM betekent wel adoptie van nieuwe bewerkingspraktijken. Het is geen "traditionele" CNC machinerie. Er zijn grafiet- en koperen elektrodes te begrijpen en beheren, een behoefte aan de juuste werkstukspanning en toepassingsspecifieke software.

Geen van hetgene is bijzonder moeilijk om te doen, maar zoals elke nieuwe technologie, vereist het enige initiële investering alsook een open gedachte. Het goede nieuws voor job shops is dat EDM deuren opent die anders gesloten zouden blijven.

Wat Is Elektrische Ontladingsbewerking en Hoe Werkt Het?

Elektrische ontladingsbewerking gebruikt elektrische energie om werkstukmateriaal te "eroderen". Het genereert een serie hoogfrequente vonken tussen een elektrisch geleidend werkstuk en een elektrode van koper, messing, grafiet of wolfram, en alliages van elk van hen.

Naarmate de vonk springt van de elektrode naar het werkstuk, draagt het microscopische deeltjes materiaal weg die vervolgens worden weggespoeld door een dielectrische vloeistof. De vloeistof is doorgaans gedemineraliseerd water of een gespecialiseerde niet-geleidende olie. Extremely fijn afwerkingen zijn mogelijk, alsook nauwkeurigheden die het best in micronen gemeten worden.

Er zijn drie distincte typen EDM: Draad EDM, ook "WEDM" genoemd, EDM gatenboorders, en conventionele, of "sinker," EDM. Ze allen vertrouwen op hetzelfde principe van hoge-energie erosie en zijn alle beschikbaar met tot vijf assen van beweging — maar u kunt meer assen krijgen met een rotatie-aanhangsel.

Alle drie zijn in staat om alles te machine van aluminium tot carbide, mits het materiaal geleidend is. Een sleutelverschil is echter de elektrode, welke gezien kan worden als een snijgereedschap.

Wat Is Draad EDM?

WEDM gebruikt een spoel koper- of messingalliad draad die continu door het werkstuk wordt gevoerd. See het als een uiterst nauwkeurige bandsaag.

Typische draaddiameters lopen van .004 inch tot .012 inch, hoewel draden tot .0006 inch beschikbaar zijn. WEDM wordt breed gebruikt in de gereedschaps- en matrixindustrie, en voor het snijden van kleine sleuven en soortgelijke moeilijke kenmerken in medische componenten.

Om dieper in te gaan, bekijk deze video. Bron: ReliableEDM

Wat Is EDM Gatenboren?

EDM gatenboren, of "hole poppers," vertrouwt op een buisvormige elektrode met dielectrische vloeistof die door het centrum stroomt en terug uitstroomt, vergelijkbaar met een koelstof-gevoede boor.

Zoals Evan Syverson, additive en HSM business manager bij Sodick Inc. aangeeft, zijn EDM gatenboorders de primaire methode voor het produceren van diffusergaten in straalmotorschaufel- en schouwdetail.

Om dieper in te gaan, bekijk deze video. Bron: EDM Precision

Wat Is Sinker EDM?

De elektrodes die gebruikt worden met sinker EDM (doorgaans grafiet of koper) zijn vaak gemaald in een spiegel- of omgekeerde afbeelding van de werkstukvorm, hoewel ronde, vierkante en andere vormen ook gebruikt worden. Net als bij EDM gatenboren, kan de elektrode gemaakt worden om te roteren, te baan of in en uit het werkstuk te duiken, wat metaalafvoertarieven verhoogt terwijl een verscheidenheid aan unieke geometrieën gegenereerd wordt.

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: flushing, flushing en flushing. Dat is omdat, zonder efficiënte flushing, een kortsluiting optreedt, gevolgd door verminderde productiviteit, slechte onderdeelkwaliteit en mogelijke schade aan de elektrode.

Om dieper in te gaan, bekijk deze video. Bron: Tooling U-SME

Wanneer Is EDM Nodig?

Waar kunt u EDM in uw winkel gebruiken? Brian Pfluger, EDM productlijnmanager voor Makino Inc., zegt dat naarmate werkstukmaterialen moeilijker te machine zijn met conventionele middelen, het EDM-proces aantrekkelijker en productiever wordt. Voorbeelden zijn de toename in lengte-tot-diameter verhoudingen en overal waar extreem kleine snijgereedschappen nodig zijn.

EDM biedt enkele voordelen ten opzichte van frezen en draaien. Omdat EDM een niet-contactproces is, is het mogelijk om extreem kleine, dunwandige, honingstructuur of hoge werkstukken te machine zonder zorgen over doorbuiging.

Er zijn geen graten met EDM. Scherpe interne hoeken met stralen tot 0,001 inch zijn mogelijk. Dure materialen zoals goud of platina kunnen gemachineerd worden met praktisch geen materiaalverlies tot spaan. En een paar "tenths" vasthouden is een relatief makkelijk klusje met EDM, zelfs in lastige, hoge-nikkel alliages, zoals Rene 41 en L-605 waar er weinig zorgen hoeven te zijn over snelle gereedschapsverslijting.

Luchtvaartfabrikanten gebruiken EDM om de gevormde gaten in turbinenschaufels te produceren. Medische bedrijven gebruiken het om stents te zagen, clips te knippen en de tanden op kleine kaimanclips te machine. Tandwielfabrikanten gebruiken het om eenmalige kettenraden te produceren. Optische componentfabrikanten maken spiegelafwerkingen ermee.

De lijst gaat door.

Wat Voor Soort Gereedschappen Gebruikt U Met EDM?

Ondanks zijn 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 conversationele bedieningen vergelijkbaar met draaibanken en bewerkingscentra, terwijl anderen het gebruik van G-code, canned cycles en offline programmeersoftware ondersteunen.

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

EDM bewerkingsprocessen zijn significant anders, weliswaar, met nadruk gelegd op flushing, baanstrategieën, slug retentie en het aantal skim passes. Maar het is niets wat een vakkundig werktuigkundige niet snel door kan krijgen.

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