Wat is Electrical Discharge Machining (EDM)? Hoe werkt het?

Sinds de komst van numeriek bestuurde draaibanken in de 20e eeuw, hebben traditionele bewerkingen met behulp van snijgereedschappen een belangrijke rol gespeeld bij het vervaardigen van verschillende componenten die in een breed scala van industrieën worden gebruikt. Maar net als bij elke innovatie (of technologie), hebben traditionele bewerkingsmethoden de afgelopen jaren hun grenzen bereikt en worden ze vervangen door meer recente technologieën zoals Electrical Discharge Machining (EDM).

Machinale bewerking met elektrische ontlading (ook wel vonkbewerking of vonkeroderen genoemd) elimineert de noodzaak van mechanische krachten (of gereedschapscontact) bij het verwijderen van materiaal van een werkstuk. In plaats daarvan gebruikt een EDM thermische energie voor het verwijderingsproces, waardoor de gewenste onderdelen nauwkeurig en precies worden gemaakt.

Wilt u meer weten over hoe EDM's werken, de verschillende soorten EDM's en de voordelen van EDM ten opzichte van traditionele bewerkingsmethoden? Je bent hier aan het juiste adres!

Hoe werkt het machinaal bewerken van elektrische ontlading?

Draadsnijmachine met elektrische ontlading (EDM).

Een elektrische ontladingsmachine heeft meestal een elektrode die helpt bij het desintegreren van elektrisch geleidende materialen zoals carbide of gehard staal.

In tegenstelling tot conventionele bewerking, waarbij een snijgereedschap tegen een werkstuk wordt gedraaid, maakt de EDM-elektrode meestal geen contact met het werkstuk. In plaats daarvan wordt het zo gepositioneerd dat er een kleine opening is tussen het en het werkstuk.

Om sneden te maken of onderdelen te fabriceren, wordt een hoogfrequente elektrische vonk ontladen van de elektrode naar het werkstuk. Deze elektrische ontlading verdampt (of smelt) het oppervlak van het metaal, waardoor de gewenste sneden ontstaan.

De beweging van deze elektrode rond het werkstuk om onderdelen te vervaardigen, wordt meestal geregeld met behulp van Computer Numerical Control (CNC)-technologie. De succesvolle werking van EDM gaat echter verder dan CNC-technologie en elektrische ontlading; de elektrode en het werkstuk zijn meestal ondergedompeld in een diëlektrische vloeistof, die helpt de vonken onder controle te houden en het werkstuk tijdens het bewerken te koelen.

Wat zijn de soorten elektrische ontladingsmachines?

Elektrische ontladingsmachines zijn er in drie soorten:

1. Sinker elektrische ontladingsmachine
2. Draad elektrische ontladingsmachine
3. Gat elektrische ontladingsmachine

#1 machinale bewerking van elektrische ontlading van zinklood

Het zinkvonk-EDM, ook wel ram-EDM genoemd, is tegenwoordig het meest gebruikte EDM-type. De elektroden die in zinkvonken worden gebruikt, zijn voorbewerkt om een ​​omgekeerd (of spiegelend) beeld van het werkstuk te vormen. Dus als je deze elektrode op een werkstuk drukt en een elektrische vonk genereert, ontstaat er een negatieve versie van de oorspronkelijke vorm.

Bekijk het vanaf deze kant. Stel dat u een kubusvormige holte op een werkstuk wilt maken met behulp van zinkvonk-EDM. Vervolgens moet u de elektrode machinaal bewerken zodat deze een kubusvormig uitsteeksel heeft om de gewenste vorm te krijgen, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Sinker elektrische ontlading machinale bewerking van een kubusvormige holte

Sinker EDM is ideaal in toepassingen met strenge eisen aan de oppervlakteafwerking, vooral bij het snijden van exotische of taaie materialen. Hiermee kunt u materialen snijden zonder dat u zich zorgen hoeft te maken over het polijsten van het werkstuk na het bewerkingsproces. Een groot nadeel van zinkvonkvonken is echter de lagere materiaalverwijderingssnelheid in vergelijking met andere EDM-typen.

#2 machinale bewerking van elektrische ontlading van draden

Draadvonken, ook wel draaderosie genoemd, heeft een dunne draad (meestal gemaakt van messing of koper) die als elektrode werkt. De werking is vergelijkbaar met conventionele CNC-bewerking, omdat deze draad door het werkstuk beweegt, metalen oppervlakken in de buurt ervan verdampt en sneden maakt om de gewenste geometrie te vormen.

Voorbeeld van een "Wire EDM" door LaurensvanLieshout
Publiek domein, via Wikimedia Commons

In tegenstelling tot bij conventionele bewerkingen, moet de draadelektrode echter volledig door het metalen werkstuk gaan voordat u sneden kunt maken met behulp van dit productieproces. Wat dit simpelweg betekent, is dat draadvonken 2D-sneden maakt in 3D-onderdelen.

Draadvonken is ideaal als u kleine stukjes materiaal nauwkeurig wilt snijden. Het is ook de meest gebruikte EDM-methode voor het vervaardigen van prototypen vanwege de lage kosten en hoge precisie.

Leer meer over het verschil tussen nauwkeurigheid en precisie.

#3 Gatenboren Elektrische ontladingsbewerking

Zoals de naam al doet vermoeden, wordt het EDM-proces voor het boren van gaten gebruikt om gaten te boren. Een elektrische ontladingsmachine voor gaten heeft een buisvormige elektrode waar diëlektrische vloeistof (zoals gedeïoniseerd water) doorheen stroomt, waardoor het boren van gaten sneller gaat dan bij conventionele boormachines.

Het is vooral handig voor het bewerken van extreem kleine gaten, waardoor ontbramen niet nodig is.

Voorbeeld van een "gatboren EDM" door Qw5646
Public domain, via Wikimedia Commons

Kiezen tussen CNC-bewerking en elektrische ontladingsbewerking

Zoals we onze klanten altijd vertellen, zijn CNC-bewerking en EDM geavanceerde bewerkingstechnologieën waarmee vrijwel elk productontwerp kan worden gemaakt.

Hoewel u misschien elk ontwerp kunt maken met behulp van deze twee technologieën, kan een verkeerde keuze leiden tot langere doorlooptijden en kleine onnauwkeurigheden. EDM is vooral handig voor het bewerken van taaie, geleidende materialen zoals titanium en wolfraam. U moet ook voor EDM kiezen als u zich zorgen maakt over de kwetsbaarheid van een materiaal, aangezien EDM de noodzaak voor een hoge snijkracht om materiaal te verwijderen elimineert.

Gensun Precision Machining is een toonaangevende leverancier van CNC-bewerkings- en EDM-diensten in Azië. We hebben een team van zeer ervaren machinisten en ingenieurs die kunnen helpen bepalen welke methode ideaal is voor uw productieproject.

Neem contact met ons op en vertel ons vandaag nog meer over uw project.