Elektrische Ontladingsbewerking (EDM): Hoe Het Werkt & Waarom Het Belangrijk Is

Wat is Elektrische Ontladingsbewerking (EDM)?

Elektrische ontladingsbewerking (EDM) is een niet-traditioneel bewerkingsproces gebaseerd op het verwijderen van materiaal van een onderdeel door middel van een reeks herhaalde elektrische ontladingen tussen gereedschappen, genaamd elektroden, en het te bewerken deel in de aanwezigheid van een dielectrische vloeistof.

Elektrische ontladingsbewerking (EDM), ook bekend als vonkbewerking, vonkerosie, matricesinken, draadbranden, of draaderosie, is een metaalfabricageproces waarbij een gewenste vorm wordt verkregen door gebruik te maken van elektrische ontladingen (vonken).

Materiaal wordt van het werkstuk verwijderd door een reeks snel terugkerende stroomontladingen tussen twee elektroden, gescheiden door een dielectrische vloeistof en onderworpen aan een elektrische spanning.

Eén van de elektroden heet de tool-elektrode, of simpelweg de tool of elektrode, terwijl de andere de werkstuk-elektrode, of werkstuk, heet. Het proces hangt af van het feit dat de tool en het werkstuk geen fysiek contact maken.

Wanneer de spanning tussen de twee elektroden wordt verhoogd, wordt de intense van het elektrische veld in het volume tussen de elektroden groter, wat een dielectrische doorbraak van de vloeistof veroorzaakt, en een elektrische boog produceert.

Als resultaat wordt materiaal van de elektroden verwijderd. Zodra de stroom stopt (of gestopt wordt, afhankelijk van het type generator), wordt de nieuwe vloeibare dielectrische in het inter-elektrodevolume overgebracht, wat de vaste deeltjes (puin) wegvoert en de isolerende eigenschappen van de dielectrische herstelt.

Het toevoegen van nieuwe vloeibare dielectrische in het inter-elektrodevolume wordt meestal flushing genoemd. Na een stroomdoorlaat wordt de spanning tussen de elektroden hersteld naar wat het was vóór de doorbraak, zodat een nieuwe vloeibare dielectrische doorbraak kan optreden om de cyclus te herhalen.

Werking van EDM Machine

Elektrische Ontladingsbewerking (EDM) is een gecontroleerd metaalverwijderingsproces dat gebruikt wordt om metaal te verwijderen door middel van elektrische vonkerosie. In dit proces wordt een elektrische vonk gebruikt als het snijgereedschap om het werkstuk te snijden (te eroseren) om het afgewerkte deel in de gewenste vorm te produceren.

Het metaalverwijderingsproces wordt uitgevoerd door een pulserende (AAN/UIT) elektrische lading van hoge-frequente stroom door de elektrode naar het werkstuk toe te passen. Dit verwijdert (erodeert) erg kleine stukjes metaal van het werkstuk op een gecontroleerde snelheid.

EDM Proces

EDM vonkerosie is hetzelfde als een elektrisch kortsluiting die een klein gat in een stuk metaal brandt waar het contact mee maakt. Met het EDM-proces moeten zowel het werkstukmateriaal als het elektrodemateriaal geleiders van elektriciteit zijn.

Het EDM-proces kan op twee verschillende manieren gebruikt worden:

• Een vooraf gevormde of gevormde elektrode (gereedschap), meestal gemaakt van grafiet of koper, is gevormd tot de vorm van de caviteit die het moet reproduceren. De gevormde elektrode wordt verticaal naar beneden gevoerd en de omgekeerde vorm van de elektrode wordt geërodeerd (gebrand) in het massive werkstuk.
• Een continue-verticale draadelektrode, de diameter van een kleine naald of minder, wordt door de computer gecontroleerd om een geprogrammeerd pad te volgen om een smalle sleuf door het werkstuk te eroseren of snijden om de vereiste vorm te produceren.

Types van EDM Machines

1. Draad of "Kaassnijder" EDM

Draad EDM machine gebruikt een draadelektrode en CNC-beweging om de gewenste vorm of contour te produceren. Deze techniek verwijdert het geleidende materiaal met vonkerosie, wat het primaire principe van het EDM-proces is.

De draad reist van een spoel door precisie draadgeleiders die in beweging worden gecontroleerd door de CNC. Gespoeld met dielectrische (gedioniseerd water) om zowel de dunne draad te koelen als de geërodeerde deeltjes te verwijderen, kan een draad EDM worden gezien als een erg nauwkeurige en accurate bandsaag.

2. Boor of "Hole Popper" EDM

Deze EDM-machine wordt gebruikt om kleine gaten in een metaalstuk te maken. De machine gebruikt een geleidende buis als elektrode en een naadloze stroom van dialectievloeistof door en rond die elektrode om de verdampte metalen weg te spoelen.

De vermogen van de machine om nauwkeurige en precise gaten te boren, zelfs op harde en exotische materialen, blijft een van de vooruitstrevende ontwikkelende fabricage-industrieën.

3. RAM of Sinker EDM

Als de oudste vorm van EDM-bewerking, bestaat RAM EDM uit een speciaal gevormde elektrode die in een werkstuk wordt gedompeld om geavanceerde sneden en blinde vormcaviteiten te creëren.

Zoals de naam suggereert, in Sinker EDM-machines, worden zowel het werkstuk als de elektroden gedoopt in de dielectrische vloeistof (lichte en viscositeitsoliën) en door de juiste aangedreven generator voor de gewenste resultaten te bereiken.

EDM Wordt Gebruikt in Productie

Met zijn vermogen om nauwkeurige en unieke vormen te creëren, is EDM door veel industrieën gebruikt in hun productieprocessen. Hier zijn de meest voorkomende typen toepassingen voor EDM.

• Matrix Maken: Matrices zijn gereedschappen die gebruikt worden om materialen in een vast product te snijden of vorm te geven. EDM wordt gebruikt om deze matrices te creëren, ongeacht de grootte of gemeenschappelijkheid van de benodigde vorm.
• Vorm Maken: Vormen zijn containers die vloeistof of stof transformeren in de vorm van de container. Een vorms dimensie en diepte worden bereikt met gebruik van EDM.
• Klein Gat Boren: Zonder EDM zou boren van kleine gaten moeilijk zijn. EDM's vermogen om kleine vormen nauwkeurig te creëren maakt het ideaal voor het boren van de exacte grootte van gaten die nodig zijn.
• Prototype Productie: Het EDM-proces wordt het meest breed gebruikt door de vorm-, tool- en matrix-industrieën, maar wordt een veelvoorkomende methode om prototype- en productieonderdelen te maken, met name in de luchtvaart, automobile en elektronica-industrieën waarin productiehoeveelheden relatief laag zijn.

Voordelen van EDM Machine

• Vermogen om complexe vormen te bewerken die anders moeilijk te produceren zouden zijn met conventionele snijgereedschappen.
• Bewerking van extreem hard materiaal tot zeer nauwe toleranties.
• Zeer kleine werkstukken kunnen bewerkt worden waar conventionele snijgereedschappen het onderdeel kunnen beschadigen door overmatige snijgereedschapsdruk.
• Er is geen direct contact tussen gereedschap en werkstuk. Daarom kunnen delicaten secties en zwakke materialen bewerkt worden zonder waarneembare vervorming.
• Een goede oppervlakteafwerking kan verkregen worden; een zeer goede oppervlakte kan verkregen worden door redundante afwerkingspaden.
• Zeer fijn gaten kunnen bereikt worden.
• Getapte gaten kunnen geproduceerd worden.
• Pijp- of containerinterne contouren en interne hoeken tot R .001″.

Nadelen van EDM Machine

• Moeilijkheid om expert bewerkers te vinden.
• Langzame materiaalverwijderingssnelheid.
• Potentieel brandgevaar geassocieerd met gebruik van brandbare olie-gebaseerde dielectrische.
• De additionele tijd en kosten gebruikt voor het creëren van elektroden voor ram/sinker EDM.
• Herproduceren van scherpe hoeken op het werkstuk is moeilijk door elektrode slijtage.
• Specifiek stroomverbruik is erg hoog.
• Stroomverbruik is hoog.
• "Overcut" wordt gevormd.
• Overmatige gereedschapslijtage treedt op tijdens bewerking.
• Elektrisch niet-geleidende materialen kunnen alleen bewerkt worden met specifieke opstelling van het proces.