Ce este EDM?
Aplicarea EDM în fabricarea matrițelor
Prelucrarea cu descărcare electrică (EDM) și prelucrarea cu descărcare electrică pe sârmă (EDM) sunt două dintre cele mai utilizate metode de prelucrare specială în prelucrarea pieselor de matriță. Această secțiune va oferi doar o scurtă prezentare generală a acestor două metode.
Prelucrarea cu descărcare electrică (EDM) este un proces care utilizează temperatura ridicată generată de descărcarea pulsată între un electrod de sculă și un electrod al piesei de prelucrat într-un mediu specific pentru a efectua electro-eroziune, prelucrarea piesei de prelucrat pentru a atinge forme, dimensiuni și cerințe specifice de rugozitate a suprafeței. EDM poate procesa diverse materiale metalice cu punct de-topire-înalt,-duritate-înaltă,-rezistență ridicată,-puritate ridicată, tenacitate-înaltă și fragilitate-înaltă. Este utilizat pe scară largă pentru prelucrarea cavităților, găurilor (găuri rotunde, găuri pătrate, găuri neregulate), găuri curbate (găuri îndoite, găuri filetate), precum și fante înguste, găuri mici și microgăuri în diferite matrițe de ștanțare, matrițe de forjare la cald, matrițe de turnare sub presiune, matrițe de extrudare, matrițe de cauciuc, matrițe de plastic.
Prelucrarea cu descărcare electrică poate fi împărțită în formare cu descărcare electrică (denumită în mod obișnuit EDM) și prelucrare cu descărcare electrică pe sârmă (denumită în mod obișnuit ca EDM cu sârmă), pe baza domeniului său de aplicare.
Prelucrarea cu descărcare electrică (EDM) este utilizată în principal pentru prelucrarea cavităților de formă-complexă și a canelurilor de miez care nu pot fi pătrunse de matriță, precum și pentru prelucrarea colțurilor ascuțite și a canelurilor înguste care nu pot fi finalizate prin tăiere (este folosită și pentru prelucrarea cu perforare unde cerințele de precizie dimensională nu sunt ridicate).
Echipamente și exemple de tăiere a firului de descărcare electrică
Mașinile-unelte de tăiat sârmă cu descărcare electrică sunt împărțite în două tipuri: tăierea lentă a sârmei și tăierea rapidă a sârmei. Figura 1-27 prezintă o diagramă schematică a structurii unei mașini-unelte CNC de tăiat rapid cu sârmă. Corpul principal al mașinii-unelte de tăiat rapid cu sârmă CNC constă dintr-un pat, cadru de sârmă, masă de lucru, mecanism de alimentare a sârmei, dispozitiv conic, sistem de circulație a fluidului de lucru etc.
Tub de depozitare cu 1 fir; 2-Suport fire; 3-Dispozitiv conic; 4-Fir cu electrozi; 5-Masa de lucru;
6-Rezervă lichid de lucru; 7-Pat; 8-Cutie de control; 9-Dulap de control
În prelucrarea cu descărcare electrică pe sârmă (EDM), piesa de prelucrat este alimentată de mișcarea relativă a mesei de lucru și a firului cu electrod. Masa de lucru se poate mișca liniar în două direcții de coordonate, permițând firului electrod să se miște în raport cu piesa de prelucrat în diferite traiectorii curbe plane.
Procesul de bază al EDM cu sârmă este prezentat în Figura 1-28. Sârma electrodului începe din orificiul de filetare a firului și efectuează prelucrarea cu descărcare electrică de-a lungul traiectoriei liniei punctate până când întregul contur de prelucrare este finalizat.
Figura 1-29 prezintă unele piese prelucrate prin electroeroziune cu sârmă. Figura 1-29(a) prezintă un hexaedru cu o gaură de filet-sârmă lângă margine. Firul cu electrod începe apoi de la orificiul de filet-sârmă și se mașinează de-a lungul conturului, obținând în cele din urmă o piesă cu un contur de suprafață curbat, similar cu prelucrarea prin electroeroziune cu sârmă a unui poanson. Figura 1-29(b) prezintă, de asemenea, un hexaedru cu o gaură de filetare a sârmei în centru. Sârma electrodului începe apoi din orificiul de filetare a firului și se mașinează de-a lungul conturului, obținând în cele din urmă o piesă cu un exterior hexaedru și un contur interior al suprafeței curbate, similar cu prelucrarea EDM cu sârmă a unei matrițe.
Figura 1-29(c) prezintă o canelură îngustă prelucrată în interiorul unei piese de disc. Figura 1-29(d) prezintă o inserție de miez mic prelucrată prin electroerozare cu sârmă.
Echipamente de prelucrare cu descărcare electrică și exemple
Mașina de prelucrare cu descărcare electrică (EDM) constă în principal dintr-un pat, cap de ax, coloană, masă de lucru, rezervor de fluid de lucru și dulap de control, așa cum se arată în Figura 1-30.
Masa de lucru este în general capabilă de mișcare longitudinală și laterală, adică mișcare în ambele direcții X și Y, pentru a obține poziția relativă necesară între electrodul sculei și piesa de prelucrat. Masa de lucru este, de asemenea, echipată cu un rezervor de fluid de lucru, care scufundă electrodul sculei și piesa de prelucrat în el, servind la răcire și îndepărtarea așchiilor.
Dulapul de control constă în principal dintr-o sursă de alimentare cu impulsuri și un sistem automat de reglare a alimentării. Sursa de alimentare cu impulsuri convertește puterea de curent alternativ cu frecvență industrială într-un curent de impuls unidirecțional de o anumită frecvență pentru a furniza energia de descărcare necesară pentru EDM. Prin ajustarea parametrilor electrici, pot fi îndeplinite diferite nevoi de degroșare, intermediare și finisare. Sistemul de reglare automată a avansului asigură menținerea unui anumit spațiu de descărcare între electrod și piesa de prelucrat pe tot parcursul procesului de prelucrare prin propriul sistem de control automat, asigurând stabilitatea procesului EDM.
Figura 1-31 prezintă piesele procesate de EDM. Figura 1-31(a) prezintă o gaură pătrată înfundată prelucrată pe o piesă de prelucrat folosind un electrod pătrat. Figura 1-31(b) prezintă o piesă cu mai multe cavități prelucrată folosind un singur electrod de sculă prin translația mesei de lucru. Figura 1-31(c) prezintă o metodă de prelucrare a două cavități simultan folosind un singur electrod. Prin rotirea capului axului mașinii-unelte, poate fi realizată prelucrarea mai multor cavități. Deoarece electrozii se uzează în timpul prelucrării, este imposibil să finalizați procesul de prelucrare folosind un singur electrod de sculă în prelucrarea efectivă. Adesea este necesar să se pregătească mai mulți electrozi pentru a efectua degroșarea și finisarea EDM separat.
