EDM İşleme Nasıl Çalışır? Kıvılcım Aralığı, Dielektrik ve Deşarj Fiziği

58 HRC H13 kalıp ucunun altındaki 0,3 mm'lik iç köşe, frezelemenin bir seçenek olmaktan çıktığı noktadır. Köşe yarıçapı herhangi bir pratik kesiciden daha küçüktür, malzeme tek geçişte karbür ucu yok eder ve özellik, takım tutucunun ulaşamayacağı kadar derine oturur. Elektrik deşarjlı işlemenin amacı budur.

Erozyon işlemenin nasıl çalıştığına dair kısa cevap: metali kesme kuvveti yerine kontrollü elektrik kıvılcımlarıyla kaldırır. Şekillendirilmiş bir elektrot, bir dielektrik sıvı banyosu yoluyla iş parçasına doğru beslenir, darbeli bir voltaj, sıvıyı milimetrenin birkaç yüzde biri kadar bir boşluk boyunca kırar ve her deşarj, metalin mikroskobik bir kraterini eritip buharlaştırır. Elektrot asla parçaya temas etmez.

Malzeme mekanik yerine termal olarak uzaklaştırıldığı için iş parçası sertliğinin önemi kalmaz ve elektrik iletkenliği bir gereklilik haline gelir. Aşağıda ayrıntılı olarak mekanizma, onu stabil tutan sistemler ve EDM'nin belirli bir özellik için doğru süreç olup olmadığına karar veren pratik rakamlar yer almaktadır.

Kıvılcım Boşluğunda Gerçekte Ne Olur?

Boşluk tüm süreçtir. Bitirme işleminde bu genişlik tipik olarak 0,01 ila 0,05 mm'dir; ağır kaba işlemede kabaca 0,1 mm'ye kadar açılabilir. Bu boşluk, jeneratör aksi yönde karar verene kadar elektrotu iş parçasından yalıtan dielektrik sıvı ile doldurulur.

Bir darbe uygulandığında voltaj, sıvı artık onu tutamayana kadar yükselir. Boşluğun en dar noktasında bir plazma kanalı oluşur, akım akar ve yerel sıcaklık kabaca 8.000 ila 12.000 santigrat dereceye ulaşır, bu da iş parçası yüzeyini eritecek ve kısmen buharlaştıracak kadar sıcaktır. Nabız mikrosaniye sürer. Kapatıldığında kanal çöker, erimiş havuz patlar ve malzemesinin çoğunu sıvının içine atar ve dielektrik de döküntüleri uzaklaştırır.

Sonra tekrar oluyor. Jeneratöre bağlı olarak, bir makine saniyede birkaç bin ila birkaç yüz bin arasında deşarj üretebilir ve her biri birkaç mikron derinliğinde bir krater açar. Servo sistem, boşluğu sabit tutmak için elektrodu ileri doğru besler: çok yakınsa deşarj zararlı bir ark haline gelir, çok uzaksa hiçbir kıvılcım oluşmaz.

Bir detay insanları yakalıyor. Kalıp batırma makinesinde elektrot, bakır veya grafitten şekillendirilmiş bir bloktur; tel makinesinde hareketli bir pirinç teldir. Fizik paylaşılır, takımlar ve uygulamalar paylaşılmaz ve bir makineyi belirlemeden önce aradaki farkı çözmeye değer. Bir karşılaştırma platin EDM vs tel EDM her birinin geçimini nereden kazandığını kapsar.

Deşarjı Stabil Tutan Sistemler

Manüel ZNC'den tamamen programlanabilir platinlere kadar her EDM makinesi aynı yapı taşlarından monte edilmiştir. Birinin üstünlüğü varsa diğerleri bunu telafi edemez.

Adım Adım Tek Deşarj Döngüsü

Tek bir darbeyi takip etmek, kontrol ekranındaki davranışın okunmasını kolaylaştırır.

1. Servo, elektrotu boşluk kabaca insan saçı genişliğine ulaşıncaya kadar ilerletir.
2. Jeneratör, boşluktaki voltajı yükseltir; dielektrik onu arızalanana kadar geride tutar.
3. Bir plazma kanalı oluşur ve akım mikrosaniyeler içinde programlanan tepe değerine yükselir.
4. Kanalın altındaki yüzey eriyip kısmen buharlaşarak bir krater bırakıyor.
5. Darbe sona erer, kanal çöker ve krater patlayarak erimiş metali sıvının içine fırlatır.
6. Yıkama, döküntüleri dışarı taşır ve taze dielektrik içeri akar.
7. CNC, boşluğu süpürmek için elektrotun yörüngesinde dönerken, iki ila altıncı adımlar saniyede binlerce kez tekrarlanır.

Sertlik Önemli Değil, İletkenlik Değil

EDM, hiçbir kesme kuvveti olmadan, aynı elektrot ve aynı fikstürle 62 HRC kalıp çeliğini, semente karbür ve Inconel'i işler. Alette sapma olmaz, iş sertleşmesi olmaz, çatlama olmaz ve ince dişler kesimden uzağa doğru esnemez. Tek zor gereklilik, iş parçasının elektriği iletmesidir.

Elektrot malzemesi ise tam tersi mantığı izler. Bakır ince ayrıntıları tutar ve düşük akımlarda yavaş aşınır; bu nedenle ayrıntılı boşluklardaki bitirme işlerinde baskındır. Grafit, yüksek akımda dakikada daha fazla malzemeyi uzaklaştırır ve büyük, karmaşık şekiller halinde işlenmesi çok daha kolaydır, ancak daha kaba bir yüzey bırakır ve bir boşluğu tanımlayan keskin kenarlarda daha hızlı aşınır.

Köşe aşınması sessizce paraya mal olan detaydır. Bir elektrotun köşeleri, düz yüzeylerine kıyasla birkaç kat daha hızlı aşınır, dolayısıyla ilk geçişte doğru ölçüm yapan boşluk, elektrot yuvarlandıkça tolerans dışına çıkar. Kıvılcım aralığına ve aşınma payına izin vermek için elektrotların küçük boyutta kesilmesinin nedeni budur ve ikinci bir son işlem elektrotunun genellikle hurda kalıptan daha ucuz olmasının nedeni budur.

Kabadan Aynaya: Her Geçiş Sonu Nasıl Değiştirir?

Tek geçişte hiçbir boşluk işlenmez. İlk elektrot, yüksek akım ve uzun deşarj süreleriyle ağır temizleme işlemlerini gerçekleştirerek mat, çukurlu bir yüzey bırakır. Daha sonraki geçişler aynı elektrotu giderek daha düşük akımda ve daha kısa sürede kullanır, böylece her kıvılcım bir öncekinin üzerinde daha sığ bir krater açar ve pürüzlülük adım adım düşer.

Bunu iki sonuç takip ediyor. Birincisi, yüzey iyileştikçe çıkarma oranı düşer, bu nedenle büyük bir boşlukta ayna kaplamanın yapılması dakikalar yerine saatler alır ve buna göre fiyatlandırılır. İkincisi, son geçişlerin, önlerindeki geçişlerin bıraktığı hasarlı katmanı kaldırması gerekir: yeniden dökülen veya beyaz katman tipik olarak birkaç mikron ila birkaç on mikron kalınlığındadır ve cilalanacak bir kalıpta itilmek yerine çıkması gerekir.

Çoğu takımhanenin kullandığı sıra, azalan akımla üç ila beş geçiştir ve eğer boşluk daha sonra elle cilalanacaksa çizimin gerektirdiğinden bir derece daha ince bitirilir.

EDM Nerede Kazanır ve Nerede Kaybeder?

EDM toplu kaldırmada yavaştır ve ayrıntıda rakipsizdir. Süreç seçimi genellikle kısa bir kriter listesine indirgenir.

Çoğu takımhanenin takip ettiği kural basittir: Bir kesicinin erişebileceği her şeyi frezeleyin, ardından kalanları, köşeleri, derin kaburgaları, keskin iç kenarları ve sertleştirilmiş çelikteki herhangi bir özelliği yakın.

ZNC, PNC ve CNC: Kontrol Seviyesi Size Ne Sağlar?

EDM makineleri arasındaki fiyat farkı tankta değil kontrol sisteminde yaşanır. Bir ZNC makinesinde yalnızca Z ekseni üzerinde servo kontrolü bulunur: X ve Y elle konumlandırılır ve her geçiş, geri çekmeli basit bir aşağı beslemedir. Ucuzdur, sağlamdır ve şekillendirilmiş elektrotla tek boşluklu çalışma için hala doğru cevaptır.

Bir PNC makinesi, programlanabilir Z ekseni döngüleri, çok aşamalı geri çekilme ve kayıtlı derinlikler ekleyerek kurulumu kısaltır ve daha derin çalışmalarda yıkamayı iyileştirir. Tam CNC, X, Y ve genellikle C'ye servo kontrolü ekler, böylece elektrot yörüngede kalabilir, tarayabilir ve spiral çizebilir. Aynı elektrot yörünge yarıçapını değiştirerek farklı boyutlarda keser, yıkama otomatik olarak yeniden konumlandırılabilir ve birçok boşluk gözetimsiz çalıştırılır.

Ürün yelpazesinde bu üç kontrol seviyesi elektroniklerin yanı sıra çalışma masası boyutuna göre de bölünmüştür ve kalıp batan EDM makineleri tam olarak bu çizgiler doğrultusunda gruplandırılmıştır.

Tamamen programlanabilir ucun kompakt bir örneği, normalde kesici uç işi ve küçük çok gözlü kalıplar için yeterli olan, yörüngesel ve çok geçişli son işlemleri taşıyan küçük tablalı bir makine olan CNC-450'dir.

CNC 450 EDM Kalıp Batırma Makinesi İsteğe bağlı Panasonic servo elektrik kutusuyla birlikte kompakt CNC kontrollü platin EDM, ekleme çalışması ve küçük çok gözlü kalıplar için sunulur. Ürünü Görüntüle →

Makineyi İşle Eşleştirmek, Tam tersi Değil

Teklif edilen işin gerçekten uygun olup olmadığına üç rakam karar verir: çalışma masası hareketi, çalışma tankı boyutları ve maksimum elektrot ağırlığı. Seyahat, konumlandırabileceğiniz en büyük boşluğu belirler, tank batırabileceğiniz en büyük iş parçasını ayarlar ve elektrot ağırlığı, boşluk kontrolünü kaybetmeden kafanın grafit ham parçanın ne kadar ağır taşıyabileceğini ayarlar.

Kaba işleme akımı ikinci tuzaktır. Küçük bir makinede büyük bir jeneratörün olması bir avantaj değildir. Büyük elektrotlu ağır kaba işleme, kompakt bir tankın sağlayamayacağı yıkama hacmine ihtiyaç duyar, bu nedenle makine arklanmayı önlemek için nominal akımının çok altında çalışır; bu da kullanamayacağınız yetenek için para ödediğiniz anlamına gelir.

Uygulamada orta büyüklükte bir makine çoğu kalıp plakası işini kapsar: örneğin CNC-650, daha büyük bir tablayı ve tankı bunlara uyacak şekilde boyutlandırılmış bir jeneratörle eşleştirir; bu, kaba işleme akımını, yıkamayı ve servo yanıtını dengede tutan konfigürasyondur.

CNC 650 EDM Kalıp Batırma Makinesi Kalıp plakası çalışması için kaba işleme akımını, yıkamayı ve servo yanıtını dengeleyen isteğe bağlı Panasonic servo elektrik kutusuyla birlikte orta boy CNC kalıp oyma EDM. Ürünü Görüntüle →

Derin Boşluklar ve Büyük Kalıplar: Gerçek Sınır

Derin boşluklar EDM'nin gerçek sınırını yani enkaz tahliyesini açığa çıkarır. Derinlik arttıkça yıkama alanı boşluk hacmine göre küçülür, karbon parçacıkları sıkışıp kalır ve jeneratör nasıl ayarlanırsa ayarlansın deşarj dengesiz hale gelir. Elektrot içinden yıkama, periyodik elektrot geri çekilmesi ve makinenin teorik olarak sağlayabileceğinden daha az akım çalıştırmak standart karşı önlemlerdir.

Kalıp tabanları, kalıp blokları ve derin kaburgalar gibi büyük işlerde pratik tavan, tepe akımı yerine Z hareketi, tank boyutu ve makine sertliği tarafından belirlenir, dolayısıyla bu sınıftaki makineler yapı ve yıkama lojistiğine göre belirlenir. Tam olarak bu sınıftaki işler için CNC-1260 gibi daha büyük tabla ve tanka sahip bir model mevcuttur.

CNC 1260 EDM Kalıp Batırma Makinesi Z hareketinin, tank boyutunun ve sertliğin çalışma tavanını tanımladığı kalıp tabanları, kalıp blokları ve derin kaburgalar için büyük CNC kalıp oyma EDM. Ürünü Görüntüle →

Erozyon İşleme: Sıkça Sorulan Sorular