Hoe CNC EDM Draadsnijden Werkt en de Voordelen

EDM (Elektrische Ontladingsbewerking) is een onconventioneel metaalbewerkingsproces dat vonkontlading gebruikt om materiaal van het werkstuk te verwijderen. Elektrische ontlading (vonk) wordt meestal gegenereerd tussen de elektrode van de draad en het te verwerken deel. Er is meestal een laag-leidend vloeistofmedium ertussen, zoals gedemineraliseerd water. Naarmate het werk vordert, wordt het medium continu afgewassen. De baan wordt op een bepaalde lengte gesneden en elk aantal bewegende blokken is eenvoudig te hanteren. In de meeste projecten zijn er twee bewegende blokken per rail en 2 rails per as.

De leidspindel van een CNC EDM draadsnijder transformeert de rotatiebeweging in lineaire beweging. Andere CNC machines (zoals CNC freesmachines en plasma snijmachines) kunnen alternatieven voor leidspindels gebruiken, zoals aandrijfriemen of tandwielen en pignons, maar leidspindels voor CNC freesmachines zijn de meest voorkomende oplossing.

De leidspindel zet rotatie om in lineaire beweging, en zowel wrijving als spel moeten zo klein mogelijk zijn. In diverse dimensies kan de snijlijn onder een grote hoek bewegen. De taper zou hierdoor in het werkstuk gesneden worden. Dit is bijzonder nuttig voor de fabricage van extrusiematten. Door de draad door het eerder geboorde gat te bewegen, kan de snede gemaakt worden. Naast metalen kan CNC EDM draadsnijden ook voor andere geleidende materialen gebruikt worden (grafiet, diamant, metaallegeringen).

Fase voor Draad EDM

Draad EDM is een van de meest voorkomende EDM methoden. Als de draad het werkstuk bereikt, neemt het kwadraat van de gatopening toe met het elektrische veld. Het diëlectrische materiaal treedt uiteindelijk de plek binnen waar elektrische doorbraak plaatsvindt, en vonken schieten de afstand tussen draad en werkstuk over, waardoor de stroom ze corroderen. De lasdraad houdt de elektrode tegen corrosie, zodat deze constant omwikkeld kan worden.

De staaldraad is meestal van een enkel messing en gefixeerd door een diamantvormige geleiding boven en onder. In het x-y vlak kan de geleiding bewegen, en op drie assen kan de bovenste geleiding onafhankelijk bewegen. Hierdoor is het mogelijk om tapers en andere ingewikkelde, complexe en kwetsbare vormen te verwerken. De CNC computer stuurt de geleidingsrail en het werkstuk. De gemiddelde draaddiameter is 0,25 mm, en de spoel is ongeveer 16 km lang.

De insnijding is kleiner dan de draaddiameter, dus de draad raakt het werkstuk niet direct, en door vonken van de draad naar het werkstuk vindt 'snijden' plaats. De snede kan tussen plus en min micron liggen als de kleinste draaddiameter gebruikt wordt. Moderne CNC EDM draadsnijmachines hebben meestal meerdere snijkoppen om meer dan één werkstuk te snijden en draadinvoering automatisch te doen.

Toepassing van CNC EDM Draadsnijden

Draad-ontladingsbewerking (WEDM) wordt gebruikt om geharde metalen platen van 300 mm dikte te snijden, die anders moeilijk te bewerken zijn. Ook wanneer het eindonderdeel lage spanning vereist. Draad EDM heeft lage snijkracht, kan materiaal verwijderen, en heeft weinig mechanische veranderingseigenschappen. Bij ontwikkeling van extrusiematten, uitstanspoinzen, en gereedschapsfabricatie wordt CNC EDM draadsnijden gebruikt. Voor relatief lage productievolumes met nauwe toleranties is CNC EDM draadsnijden beter. Halfgeleider-, medische-, en instrumentatie-industrieën gebruiken componenten van EDM.

EDM's voordelen vereisen bewerking van:

• Complexe vormen die traditionele snijgereedschappen moeilijk kunnen snijden
• Moezame stoffen met zeer nauwe toleranties
• Zeer kleine werkstukken waar onnodige snijgereedschapsdruk schade zou veroorzaken
• Geen direct contact tussen instrument en werkstuk – kwetsbare materialen zonder vervorming bewerken
• Sterke oppervlakteafwerking bereiken
• Zeer fijn gaten snel boren

Vormen van EDM Draadsnijden

Twee hoofdvormen: traditioneel (sinker) en draad (wire cut). EDM sinker verspreidt de elektrische stroom. De kathode loopt mee met het metaal. Om het metaal te smelten of verdampen, reageren werkstuk (anode) en stroom. Kathode en werkstuk zijn ondergedompeld in diëlectrische vloeistof (meestal koolwaterstofvloeistof). De kleine fragmenten worden weggespoeld.

CNC EDM draadsnijden emiteert geladen stroom in een gespannen dunne draad, dienend als kathode, gericht langs het gewenste snijpad. Tijdens snijden wordt diëlectrische vloeistof (meestal gedemineraliseerd water) door de insnijding gespoeld, afval verwijderend en vonken regerend. Met smalle sneden (meestal ~0,015 inch, fijner mogelijk), dunne draden precisie snijden, toleranties van +/- 0,0001 inch. Hogere precisie faciliteert ingewikkelde 3D snijden en produceert extreme precisie poinzen, matten en striptemplates.

Een CNC-instrument dat de draden stuurt, biedt grotere stabiliteit op de driedimensionale as. Door x-y coördinaten te veranderen: simpele snijden. Ingewikkeldere snijden door een bewegingsas toe te voegen aan de draadgeleiding. Vier-as en vijf-as snijmachines zijn mogelijk. Standaard EDM genereert niet altijd kleine hoeken of complexe patronen, terwijl verbeterde precisie van draad EDM dit wel kan.

Bovendien kan EDM draad conventioneel metalen snijden van 0,004 inch dik tot dikker dan 16 inch. Voor een bepaalde dikte kan CNC EDM draadsnijden alleen het metaal verdampen, afval verwijderend. Aan beide kanten ontbranden de draden van het WCEDM systeem, wat betekent dat de snede dikker moet zijn dan de draad zelf. Omdat de draad omringd is door een stroomcirkel, kunnen ring- en lijntechnici dit oplossen met de kleinste en meest precieze snijrichting. Fabrikanten maken continue dunner draden voor nauwkeurigere, betrouwbaardere sneden.