Ce este Wire EDM?

Ce este Wire EDM?

1. Care este principiul EDM cu sârmă?

Prelucrarea cu descărcare electrică cu sârmă (Wire EDM) este un proces de prelucrare netradițional bazat pe principiul prelucrării cu descărcare electrică. Este folosit în mod obișnuit pentru tăierea materialelor dure, cum ar fi oțelul de scule întărit și carbura cimentată și poate produce piese metalice cu forme geometrice complexe.

    Principiul de bază de lucru al Wire EDM poate fi ilustrat cu o diagramă.

    Sârma de tăiere [2] este alimentată dintr-o bobină de sârmă [1] prin role de ghidare [3] și un ansamblu de ghidare [4]. Pentru a rezista la uzură, ansamblul ghidajului este de obicei realizat din diamant. Sârma de tăiere este în cele din urmă colectată pe o bobină de preluare [5] sau tăiată în bucăți mici pe măsură ce este consumată. Printr-o conexiune de alimentare, firul de tăiere acționează ca catod, iar piesa de prelucrat acționează ca anod. Când electrodul (în acest caz, sârma de tăiere) este adus aproape de piesa de prelucrat, are loc o descărcare de scânteie, determinând îndepărtarea materialului din piesa de prelucrat. Descărcarea este susținută de un fluid dielectric [6], care ajută la răcirea materialului; procesul poate fi, de asemenea, complet scufundat în fluidul dielectric. Eclatorul [7] face ca profilul prelucrat să fie puțin mai mare decât diametrul sârmei [8]. Calea de prelucrare este de obicei controlată de mișcarea piesei de prelucrat în plan orizontal.

    Procesul Wire EDM poate fi împărțit în trei etape.

    1.Formarea arcului între electrod și piesa de prelucrat: în electroeroziune cu sârmă, ca electrod se folosește un fir metalic subțire, conductiv. Distanța dintre electrod și piesa de prelucrat este foarte mică, dar nu există un contact fizic direct. Prin aplicarea unei tensiuni înalte, se formează o descărcare de arc.

    2.Arcul creează o regiune de înaltă temperatură și presiune înaltă: Energia generată de descărcarea arcului este foarte mare, ceea ce face ca metalul de pe suprafața piesei de prelucrat să fie încălzit instantaneu la o temperatură ridicată. Această regiune de înaltă temperatură și presiune înaltă permite evaporarea și coroziunea suprafeței metalice.

    3. Coroziune și îndepărtare a metalului: în regiunea de înaltă temperatură și presiune înaltă, metalul începe să se corodeze și să se dizolve. Particulele de metal corodate sunt spălate de undele de șoc, realizând astfel îndepărtarea materialului din piesa metalică. Arcul se deplasează continuu între electrod și piesa de prelucrat, permițând întregului proces de tăiere să formeze forma dorită pe suprafața metalică. Îndepărtarea materialului în EDM cu sârmă are loc datorită efectului scânteilor pe suprafața piesei de prelucrat. Aceste scântei nu sunt un curent continuu, ci mai degrabă descărcări electrice de scurtă durată care apar de milioane de ori pe secundă. La prelucrarea zonelor închise, piesa de prelucrat pentru o mașină EDM cu sârmă are un orificiu traversant ca punct de pornire pentru tăiere, iar firul trebuie să fie filet prin acest orificiu înainte de a începe tăierea;

    Procesul de inserare a firului de la ghidajul superior la ghidajul inferior se numește filetare. Mașinile EDM cu sârmă pot avea un sistem automat de filetare sau pot necesita completare manuală. În plus, sistemul are în general un senzor pentru a detecta ruperea firului în timpul procesului de tăiere a firului EDM.

Ce materiale sunt potrivite pentru electroeroziune cu sârmă?

EDM cu sârmă este foarte practică pentru prelucrarea materialelor dure și casante, cum ar fi oțel de scule, oțel de scule întărit, carbură cimentată, Inconel și alte materiale care sunt dificil de prelucrat folosind metode tradiționale. De asemenea, este utilizat pentru prelucrarea pieselor cu contururi complexe în industria aerospațială sau medicală.

În plus față de acestea, Wire EDM poate fi folosit și pentru a tăia orice material conductiv, inclusiv cupru, alamă, aluminiu, Hastelloy etc.

Grafitul poate fi tăiat cu electroeroziune cu sârmă?

Da, mașinile EDM cu sârmă pot tăia grafitul. Cu toate acestea, grafitul este casant și necesită o manipulare atentă, iar viteza de tăiere este foarte mică. În plus, cel mai bine este să prelucrați grafitul în mod convențional prin frezare, folosind Wire EDM pentru contururi complexe. În acest fel, procesul poate fi făcut mai economic și mai rapid. După EDM, grafitul trebuie să fie uscat pentru a elimina umezeala.

Titanul poate fi prelucrat cu EDM?

Da, mașinile EDM cu sârmă pot tăia aliaje de titan. Sârma de tăiere din alamă acoperită cu zinc (electrod) poate fi utilizată pentru a obține o viteză mai bună și un finisaj al suprafeței. În plus, ruperea sârmei poate fi o problemă în timpul procesului de tăiere, care poate fi minimizată prin ajustarea valorii curente și a duratei „timpul de oprire a impulsului”.

Avantajele, dezavantajele și limitările EDM cu sârmă

Avantaje: EDM cu sârmă este un proces de tăiere precis care poate fi utilizat pentru tăierea profilelor dificile cu toleranțe strânse și chiar a pieselor de prelucrat de dimensiuni mici care nu pot fi tăiate prin procesele tradiționale de prelucrare. Poate tăia cu ușurință metale moi, cum ar fi alama și cuprul, materiale fragile precum grafitul și materiale dure, cum ar fi carbura cimentată și Inconel. EDM cu sârmă poate tăia piese de prelucrat cu o înălțime de până la 300 mm sau o greutate de până la 1000 de kilograme. Poate fi folosit pentru a tăia colțuri ascuțite (cu rază neglijabilă) fără a lăsa bavuri sau urme de scule. Electrodul este un fir simplu în mașina Wire EDM, deci costul sculei este relativ scăzut.

Dezavantaje și limitări: EDM cu sârmă poate fi utilizat numai pentru tăierea materialelor conductoare. Viteza de tăiere sau rata de îndepărtare a materialului a EDM cu sârmă este scăzută și neeconomică, așa că este adesea folosită pentru prelucrarea materialelor foarte dure sau a profilelor greu de prelucrat. EDM cu sârmă poate lăsa un strat turnat pe suprafața piesei de prelucrat, ceea ce necesită operații secundare, cum ar fi lustruirea, pentru îndepărtare. Ruperea sârmei este o problemă în EDM cu sârmă, ceea ce duce la pierderi de timp și de material de sârmă. Firul (electrodul) din Wire EDM nu poate fi reutilizat și este aruncat după o singură utilizare, ceea ce crește costurile.