Основни разлики между Sinker EDM и Wire EDM
Ерозионната обработка с пробивна струя (Sinker EDM) и нишковата ерозионна обработка (Wire EDM) са процеси на електроерозионна обработка, но те използват различни инструменти, дават различни резултати и са избрани за различни видове задачи. Познаването на това как работи всеки метод ще ви помогне да изберете най-подходящия за вашия проект.
Как работи Sinker EDM
Sinker EDM използва електрод със специална форма, който „потъва“ в детайла, за да създаде сложни форми. Започвате с проектиране на електрод, обикновено изработен от мед или графит, който съответства на желаната форма. Електродът и детайлът са потопени в диелектрична течност.
Докато прилагате електричество, между електрода и детайла се образуват контролирани искри, които ерозират материала. Това ви позволява да създавате дълбоки кухини, слепи отвори и уникални форми, които са трудни за изработка с други методи. Ерозионната обработка с пробивка често се използва за форми, щанци и сложни елементи.
Най-подходящ е за задачи, където са необходими детайлни форми и вътрешни характеристики. Въпреки това, като цяло е по-бавен и малко по-малко прецизен от нишкова ерозионна обработка.
Как работи тел EDM
При рязане с тел чрез ерозия се използва тънка, електрически заредена тел – често изработена от месинг – за рязане на метали. Телта действа като инструмент и се подава непрекъснато от макара, така че никога не докосва детайла, а реже с поредица от искри по пътя си.
Поставяте детайла в резервоар с диелектрична течност и телта се движи по програмирана траектория. Този процес ви позволява да правите много прецизни разрези, тесни ъгли и малки радиуси. Той е особено подходящ за рязане през дебели, твърди метали.
Тъй като телта реже само по протежение на пътя си, тя е най-подходяща за форми, които преминават през целия детайл. Ерозионната обработка с тел често се избира заради високата си точност, гладкото покритие и способността за изрязване на сложни модели от твърди материали.
Отличителни характеристики на всеки метод
| Функция | Синкерна електроерозионна машина | Телна ерозия |
|---|---|---|
| Тип инструмент | Твърд електрод с персонализирана форма | Тънка месингова тел |
| Основна употреба | Слепи кухини, сложни форми | Проходни разрези, профили |
| Отстраняване на материал | Ерозия чрез електрод със съответстваща форма | Ерозия по протежение на кабелния път |
| Прецизност | добре | Много високо |
| Типични приложения | Форми, щанци, скрити детайли | Зъбни колела, щанци, плочи |
Трябва да използвате електрическа ерозия с дупка, ако имате нужда от форми със скрити или затворени краища, като например джоб или кухина. Изберете електрическа ерозия с тел, ако искате изключителна точност или трябва да изрежете сложни контури през твърди материали. Като цяло, електрическата ерозия с дупка е по-бърза за рязане на профили, докато електрическата ерозия с дупка е по-добра за форми, които не можете да достигнете от ръба.
Приложения в съвременното производство
Често срещани приложения за Sinker EDM
Ерозионната обработка с пробив е популярна в производството на инструменти и щанци. Често ще я намерите използвана за създаване на шприцформи, щанцови матрици и други форми с дълбоки кухини. Този процес е полезен и при работа върху части, които се нуждаят от остри вътрешни ъгли или специални текстури на повърхността.
Ако имате проект с дълбоки или тесни прорези и ребра, електрическа ерозия е вероятно най-добрият избор. Използва се и за направа на слепи отвори или кухини, които не преминават през целия материал. Това го прави добър вариант за създаване на форми за пластмасови или метални части.
Тъй като пробивната ерозионна обработка не изисква инструментът да докосва детайла директно, тя работи добре с твърди метали, дори след термична обработка. Въпреки че е по-бавна от някои други методи, тя ви осигурява прецизността, необходима за детайлни проекти.
Често срещани приложения за тел EDM
Ерозионната обработка с тел често се избира, когато е необходимо да се правят много детайлни разрези или да се спазват тесни допуски. Процесът използва тънка тел за рязане на метал, което ви позволява да създавате форми с ясни ръбове и гладки стени. Особено полезен е за части като компоненти на двигатели, режещи инструменти, зъбни колела и лопатки на турбини.
Ако вашият дизайн изисква фини детайли или малки характеристики, нишкова ерозионна обработка може да направи тесни прорези, малки отвори и остри ъгли с висока точност. Тъй като телта преминава през цялото време, този метод е идеален за плоски или тънки части.
Ерозионната обработка с тел е полезна и защото създава по-малко напрежение върху метала, намалявайки вероятността от деформация. Можете да я използвате върху твърди материали – включително закалена стомана, титан и карбид – без да се притеснявате за износване на инструмента.
Избор на правилния EDM процес за вашия проект
Когато избирате между пробивна и нишкова ерозионна обработка, разгледайте внимателно характеристиките и изискванията на вашата част. Използвайте таблицата по-долу, за да ви помогне да решите:
| Функция | Синкерна електроерозионна машина | Телна ерозия |
|---|---|---|
| Дълбоки кухини/слепи отвори | Да | Не |
| Фини детайли/малки дупки | Ограничено | Отлично |
| Чрез разрези | Не | Да |
| Производство на матрици/форми | Отлично | Добро (за вложки) |
Трябва да изберете електрическа ерозионна обработка с пробивна струя за форми, щанци или части с дълбоки джобове. За тънки, плоски части или всичко, което изисква строги допуски отгоре до долу, изберете електрическа ерозионна обработка с тел. Винаги вземайте предвид формата на детайла, материала и желаното покритие, когато избирате най-добрия метод.
Възможности за прецизност и повърхностна обработка
Точност при пробивна ерозия
Ерозионната обработка с пробивна струя може да създава сложни форми и дълбоки кухини с добра точност. Може да предпочетете този процес, когато имате нужда от елементи, до които не можете да достигнете от всички страни, или се нуждаете от слепи отвори.
Типичните толеранси за EDM с пробивна стружка са ±0,001 инча (±0,025 мм), което е добре за повечето инструменти и обработки на матрици. Може обаче да забележите, че изключително фини, остри ъгли могат да бъдат трудни за постигане.
Точността зависи много от формата и износването на електрода. Ще трябва да компенсирате износването на електрода, което в някои случаи може леко да повлияе на повторяемостта. Внимателното планиране и настройка могат да ви помогнат да постигнете най-добри резултати с електроерозионна обработка с пробивна струя.
Точност при нишкова ерозия
Нишковата ерозионна обработка е известна с висока прецизност, особено когато се нуждаете от много тънки разрези или имате строги изисквания за толеранс. Тъй като използва тънка тел, можете да очаквате толеранси от едва ±0,0001 инча (±0,0025 мм) в много настройки.
Нишковата ерозионна обработка е добър избор за изработка на части с остри вътрешни ъгли и сложни профили. Тъй като телта се насочва от CNC, тя може да следва плавно сложни траектории.
Може да откриете, че електроерозионната обработка с тел е полезна за производство на щанци, матрици и компоненти с фини детайли. Процесът дава постоянни резултати, тъй като износването на електрода е минимално.
Сравнение на качеството на повърхността
Повърхностно покритие може да е различно между двата процеса. Ерозионната обработка с пробивка обикновено оставя по-груб завършек, с видими следи от искри, особено при груби проходи.
Телната ерозионна обработка (EDM) създава по-гладка повърхност, с фини завършеци от Ra 0,1–0,4 μm, ако използвате множество фини разрези. Това я прави подходяща за готови части, които не се нуждаят от допълнително полиране.
Ако се нуждаете от висококачествена повърхност веднага след машината, нишкова ерозионна обработка често е по-добрият вариант. Потъващата ерозионна обработка обаче може да даде по-добри резултати, ако повърхностната обработка не е от решаващо значение или ако планирате да извършите вторично полиране.
Съображения за съвместимост на материалите
Материали, най-подходящи за Sinker EDM
Sinker EDM е идеален за проводими метали. Можете да го използвате върху стомана, алуминий, мед, месинг и други. Този метод е особено подходящ за закалени стомани или инструментални стомани. Формата на графитния или медния електрод, който използвате, често ще повлияе на крайния резултат.
Неръждаемата стомана и карбидът са често срещан избор за потъваща ерозия. Ако работите с матрица или щанца, тези материали ви позволяват да постигнете сложни кухини. Потъващата ерозия обработва и части с дълбоки ребра или детайли. Трябва да се уверите, че материалът ви може да провежда електричество, тъй като непроводящи материали като пластмаси няма да работят.
Списък на материалите, често използвани с пробивна ерозия:
- Инструментални стомани
- Неръждаеми стомани
- Карбиди
- Медни сплави
- Алуминиеви сплави
Най-подходящи материали за тел EDM
Ерозионната обработка с тел, подобно на пробивната ерозия, изисква електрическа проводимост. Можете да я използвате върху почти всеки метал, стига да е проводим. Обикновено се използва за рязане на тънки или плоски части от закалени инструментални стомани или други трудни материали.
Ерозионната обработка с тел е особено подходяща за рязане на тесни линии и форми в части, изработени от неръждаема стомана, титан, волфрам или твърди сплави. Тя е по-малко подходяща за неметали или меки метали, които не провеждат добре ток. Непроводящи материали като пластмаса и керамика не са подходящи за този процес.
Таблица: Често срещани материали за телена ерозия
| Материал | Типична употреба |
|---|---|
| Закалена стомана | Инструментална екипировка и щанци |
| Титан | Аерокосмически компоненти |
| Волфрам | Прецизни инструменти |
| Карбид | Износващи се части |
| Алуминий | Прототипни части |
Работа с екзотични сплави и твърди метали
Както пробивната, така и нишковата ерозионна обработка могат да обработват екзотични сплави и твърди метали, стига те да провеждат електричество. Материали като Inconel, Hastelloy и суперсплави често се обработват по-добре с ерозионна обработка, отколкото с традиционната машинна обработка.
EDM не зависи от твърдостта на материала, така че можете да режете твърди метали, без да повредите инструментите. За сложни форми в аерокосмически сплави или материали с медицинско качество, EDM методите са подходящи. Винаги проверявайте за добра проводимост и се уверете, че настройките на мощността на машината съответстват на вашия материал.
Примери за екзотични метали, идеални за EDM:
- Инконел и никели
- Титанови сплави
- Сплави на основата на кобалт
- Молибден
Тази гъвкавост ви позволява да създавате прецизни части дори от материали, които са трудни за обработка с други средства.
Фактори, свързани със скоростта, ефективността и разходите
Нишкоелектроезионната машина и пробивната електроерозионна машина се справят с различни скорости и разходи. Избраният от вас процес може да повлияе на времето и бюджета ви за производство по уникални начини.
Оперативни скорости на всеки процес
Телна ерозия е известен със способността си да прави много прецизни разрези, но не винаги е най-бързият избор. Скоростта на рязане зависи от дебелината на материала и вида на използваната тел. За много части, телената ерозия работи по-бързо от пробивната ерозия, особено при рязане на сложни части през целия материал.
Синкерна електроерозионна машина обикновено е по-бърз при създаване на дълбоки кухини или големи форми, които не преминават през целия детайл. Този процес използва оформени електроди за ефективно отстраняване на материал. Въпреки това, за задачи, изискващи фини детайли или тесни допуски, пробивната ерозия може да се забави, защото изисква по-внимателна обработка.
Таблица с ключови фактори за скоростта:
| Процес | Най-бързият за | По-бавно за | Типични приложения |
|---|---|---|---|
| Телна ерозия | Тънки, детайлни форми | Дебели, прости части | Сложни, напречни разрези |
| Синкерна електроерозионна машина | Големи, дълбоки кухини | Фини, прецизни форми | Форми, слепи отвори, кухини |
Последици върху разходите за производството
Телна ерозия Обикновено е по-евтин за много задачи, особено тези с прости детайли или повтарящи се части. Разходите за тел и електричество често са по-ниски, а настройката е по-лесна за плоски форми. Този процес може също да помогне за намаляване на отпадъците, спестявайки повече пари за работа с голям обем.
Синкерна електроерозионна машина може да бъде по-скъпо, защото изисква електроди с персонализирана форма, чието производство отнема време и ресурси. Въпреки че разходите за електроди повишават цената, този процес може да е единственият начин за създаване на определени форми или вътрешни кухини. Ако трябва да произведете много части с еднаква форма, цената на част може да намалее с течение на времето.
Съвети за управление на разходите:
- Използвайте тел EDM за тънки или плоски части, особено в по-големи количества.
- Изберете електрическа ерозия за сложни, дълбоки или слепи характеристики.
- Вземете предвид разходите за материали, електроди и електроенергия, когато планирате проекта си.
Изисквания към инструментите и електродите
Ерозионната електроерозия с пробивна струя (Sinker EDM) и нишковата ерозия (EDM) използват различни инструменти и материали за оформяне на метал. Всеки процес има уникални нужди от електроди или тел, които влияят върху начина, по който подготвяте, обработвате и завършвате частите.
Видове електроди в Sinker EDM
При ерозионната обработка с пробивна струя (sinker EDM) се използва твърд електрод, който съответства на отрицателната форма на детайла, който искате да създадете. Най-често срещаните материали за електроди са... графит и мед, въпреки че понякога медно-волфрамовият сплав се използва за по-взискателни задачи.
Графитните електроди са популярни, защото са лесни за оформяне и могат да издържат на високи температури. Медните електроди са по-малко податливи на износване, но са по-трудни за машинна обработка. Електродите трябва да бъдат внимателно изработени, за да съответстват на необходимия размер и детайлност, така че планирането и прецизността са важни.
Ще трябва да сменяте или ремонтирате електродите между отделните задачи, защото те могат да се износят или да загубят формата си. Изборът на правилния материал влияе върху крайния резултат, точността и скоростта на вашата работа.
Избор на тел при телово ерозионно рязане
При рязане с тел се използва тънка тел като режещ инструмент. Телта се подава през машината по време на рязане, така че винаги се използва прясна тел. Месинг е най-разпространеният материал за тел, но можете да използвате и покрити проводници като поцинковани или дифузионно отгряти жици за специални нужди.
Размерът на телта е от значение. Стандартните диаметри обикновено са около 0,25 мм, но се предлагат по-тънки или по-дебели жици за фини или тежки разрези. Опъването на жицата, скоростта и проводимостта ѝ също влияят върху това колко чисти и точни ще бъдат разрезите ви.
Не е необходимо специално оформяне на жицата, тъй като геометрията на детайла се създава от компютърно контролираното движение на жицата и искровата междина. След приключване на работата, използваната жица се изхвърля, което прави настройката и смяната лесни и бързи.