Elektrische Ontladingsbewerking (EDM): Hoe het werkt & industriële toepassingen

Sinds de komst van numeriek gestuurde draaibanken in de 20e eeuw, hebben traditionele bewerkingsmethoden met snijgereedschappen een grote rol gespeeld in het fabriceren van verschillende componenten voor een breed scala industrieën. Maar net als bij elke innovatie (of technologie), hebben traditionele bewerkingsmethoden in recent jaren hun grenzen bereikt en worden ze vervangen door modernere technologieën zoals Elektrische Ontladingsbewerking (EDM).

Elektrische ontladingsbewerking (ook wel vonkbewerking of vonkeroderen genoemd) elimineert de noodzaak voor 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 gecreëerd worden.

Wil je leren over hoe EDMs werken, de verschillende typen EDM's, en de voordelen van EDM ten opzichte van traditionele bewerkingsmethoden? Dan ben je hier aan het juiste adres!

Hoe werkt Elektrische Ontladingsbewerking?

Elektrische ontladingsbewerking (EDM) draaddraai machine.

Een elektrische ontladingsmachine heeft typisch een elektrode die helpt elektrisch geleidende materialen zoals hardmetaal of gehard staal te desintegreren.

In tegenstelling tot conventionele bewerking, waar een snijgereedschap tegen een werkstuk roteert, maakt de EDM-elektrode meestal geen contact met het werkstuk. In plaats daarvan wordt het gepositioneerd zodat er een kleine gat tussen het en het werkstuk bestaat.

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 metaaloppervlak, creërend de gewenste sneden.

De beweging van deze elektrode rond het werkstuk om onderdelen te fabriceren wordt meestal gecontroleerd met Computer Numerical Control (CNC) technologie. Echter, de succesvolle werking van EDM gaat verder dan CNC-technologie en elektrische ontlading; de elektrode en het werkstuk worden meestal gedoopt in een dielectrische vloeistof, die helpt de vonken te controleren en het werkstuk te koelen tijdens bewerking.

Wat zijn de typen Elektrische Ontladingsmachines?

Elektrische ontladingsmachines komen in drie typen:

1. Zink EDM (Sinker Electrical Discharge Machine)
2. Draad EDM (Wire Electrical Discharge Machine)
3. Gatenboor EDM (Hole Electrical Discharge Machine)

#1 Zink EDM (Sinker Electrical Discharge Machining)

De zink EDM, ook aangeduid als ram EDM, is de meest gebruikte EDM-type vandaag de dag. De elektrodes in zink EDM zijn vooraf bewerkt om een omgekeerde (of spiegel) afbeelding van het werkstuk te vormen. Dus als je deze elektrode op een werkstuk drukt en een elektrische vonk genereert, creëert het een negatieve versie van de oorspronkelijke vorm.

Bekijk het zo. Stel je wilt een kuboïde kaviteit op een werkstuk fabriceren met zink EDM. Dan moet je de elektrode bewerken om een kuboïde uitsteeksel te hebben om je gewenste vorm te krijgen, zoals in de onderstaande figuur getoond.

Zink elektrische ontladingsbewerking van een kuboïde kaviteit

Zink EDM is ideaal in toepassingen met strenge oppervlakteafwerkingsvereisten, vooral bij het snijden van exotische of zware materialen. Het stelt je in staat materialen te snijden zonder je zorgen te maken over het polijschen van het werkstuk na bewerking. Een groot nadeel van zink EDM is de langzamere materiaalverwijderingssnelheid vergeleken met andere EDM-typen.

#2 Draad EDM (Wire Electrical Discharge Machining)

Draad EDM, ook wel draaderosie genoemd, heeft een dunne draad (meestal van messing of koper) die als elektrode werkt. De werking lijkt op conventionele CNC-bewerking omdat deze draad door het werkstuk beweegt, metaaloppervlakken in de buurt verdampt en sneden maakt om de gewenste geometrie te vormen.

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

In tegenstelling tot conventionele bewerking moet de draadelektrode volledig door het metaalwerkstuk passeren voordat je sneden kunt maken met dit productieproces. Wat dit simpel betekent is dat draad EDM 2-D sneden in 3-D onderdelen creëert.

Draad EDM is ideaal als je kleine stukken materialen nauwkeurig wilt snijden. Het is ook de go-to EDM-methode voor prototypenproductie vanwege de lage kosten en hoge precisie.

Lees meer over het verschil tussen nauwkeurigheid en precisie.

#3 Gatenboor EDM (Hole Drilling Electrical Discharge Machining)

Zoals de naam suggereert, wordt het gatenboor EDM-proces gebruikt om gaten te boren. Een gatenboor elektrische ontladingsmachine heeft een buisvormige elektrode met dielectrische vloeistof (zoals gedemineraliseerd water) doorheen stromend, wat sneller gatenboren mogelijk maakt dan conventionele boormachines.

Het is met name nuttig voor het bewerken van extrem kleine gaten, wat de noodzaak voor ontgraten elimineert.

Voorbeeld van een "gatenboor EDM" door Qw5646
Publiek domein, via Wikimedia Commons

Kiezen tussen CNC-bewerking en Elektrische Ontladingsbewerking

Zoals we onze klanten altijd vertellen, zijn CNC-bewerking en EDM geavanceerde bewerkingstechnologieën die vrijwel elk productontwerp kunnen creëren.

Echter, hoewel je misschien elk ontwerp kunt maken met deze twee technologieën, kan een verkeerde keuze leiden tot langere levertijden en lichte onnauwkeurigheden. EDM is met name nuttig voor het bewerken van zware, geleidende materialen zoals titanium en wolfraam. Je moet ook voor EDM kiezen als er zorgen zijn over de kwetsbaarheid van een materiaal, aangezien EDM de noodzaak voor hoge snijkracht om materiaal te verwijderen elimineert.

Gensun Precision Machining is een toonaangevende aanbieder van CNC-bewerking en EDM-diensten in Azië. We hebben een team van hoog gekwalificeerde bewerkers en ingenieurs die kunnen helpen bepalen welke methode ideaal is voor je productieproject.

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