Un constamment fourni, mince, Le fil chargé électrique est utilisé comme électrode pour sculpter les formes dans les matériaux conductrices via l'érosion de l'étincelle contrôlée dans le processus EDM du fil. Lazarenko 1943 La recherche EDM basée sur les circuits RC a conduit à Electrodes de fil mobile pour les outils en acier durci dans les années 1960. L'intégration CNC a permis des conceptions avec des tolérances étroites dans les années 1970. Le fil EDM coupe les profils 2D sans contrainte de matériau et usure d'électrode avec son fil renouvelé, Contrairement à Sinker EDM.
Comment fonctionne le processus EDM WIRE?
Enfiler un fil de cuivre en laiton ou plaqué avec des diamètres de 0,004″ à 0,012″ Grâce à des guides précis commence le processus EDM Wire. Nous plaçons le fil près de la pièce conductrice dans un milieu diélectrique comme l'eau déionisée. Suivant, Le système CNC guide les fils pour créer des formes 2D ou 3D élaborées avec ± 0,0001″ tolérances. Des étincelles des décharges électriques à 12 000 ° C vaporisent le matériau le long de la route définie. Le liquide diélectrique rincera du matériau en fusion au fur et à mesure que le fil se déplace.
Ainsi, il garantit une coupe propre et évite les courtes circuits. Le liquide diélectrique refroidit la zone de coupe pour diminuer la zone touchée par la chaleur et protéger la stabilité thermique. Les systèmes de pression de rinçage limitent la déviation dans des composants plus épais 16 pouces. Le contrôle des impulsions est important pour une durée et une intensité de décharge précises. Le processus de fil EDM coupe les rétrécissements ou les profils pour les lames de turbine aérospatiale et les implants médicaux qui exigent une précision précise et un vernis de surface.
Matériaux compatibles avec l'EDM du fil
Matériaux conducteurs adaptés à l'EDM filaire
- Métaux: AFFAIRS OUTILS DURANCÉS, alliages en titane, austénitique SS, tungstène, molybdène, alliages de chrome de cobalt, Décevoir, Hastelloy, cuivre, laiton, aluminium, et carbures.
- Non-métaux: Graphite utilisé dans la fabrication d'électrodes EDM ainsi que des outils de diamant polycristallin particuliers avec des additifs conducteurs).
Considérations spécifiques au matériau pour l'usinage
Les paramètres du processus EDM filaire doivent être contrôlés pour la conductivité des matériaux, dureté, et caractéristiques thermiques. Pour moins d'usure de fil, Les carbures ont besoin de fils de laiton à revêtement zinc. Entre-temps, Le titane exige des réglages de puissance inférieurs en raison de sa faible conductivité thermique et de sa réactivité faible. La forte conductivité du cuivre limite l'éclatement, Rendre les tolérances difficiles.
Bien que les aciers durcis ont besoin de taux d'alimentation plus lents, Ils génèrent des finitions de surface sous 0.8 µm ra. Évitez les dommages microstructuraux et la précision dimensionnelle de la garantie tout en envisageant des caractéristiques spécifiques au matériau, y compris la température de fusion, résistivité électrique, et comportement de vaporisation.
Applications de coupe EDM
Utilisations spécifiques à l'industrie
- Aérospatial: lames de turbine, composants du moteur.
- Automobile: composants de transmission, moules.
- Médical: outils chirurgicaux, implants.
- Électronique: pièces de semi-conducteurs, connecteurs de précision.
- Bijoux: motifs alambiqués, conceptions personnalisées.
- Défense et recherche: prototypes de précision, systèmes de missiles.
Avantages pour l'usinage à faible résumé et les géométries complexes
Merci à son non-contact, Technologie localisée de l'érosion des étincelles, Le processus EDM du fil diminue la contrainte mécanique et la déformation thermique. Il profite 50 MPA pour une opération inébranlable. En outre, La technique produit des coins intérieurs nets (jusqu'à un rayon de 0,001 pouce) et les angles de conier à moule pour les géométries que le broyage CNC ne peut pas s'attaquer sans tension.
Avantages de la coupe EDM
- Extrême précision avec des tolérances aussi serrées que 0.0001 pouces.
- Couper des formes et des motifs délicats.
- Finition de surface fine pour ignorer le post-traitement.
- N'exerce pas de contrainte mécanique sur la pièce.
- Matériaux de pré-endurgés machine sans distorsion.
- Peut couper une gamme de matériaux conducteurs, y compris les métaux durs.
- La zone négligeable touchée par la chaleur préserve le montage matériel.
- Couper conique et usinage multi-axe.
- Opération sûre et automatisée pour une intervention manuelle inférieure.
- Exclut les bourres et les marques d'outils pour les bords propres.
- Fonctionne aussi bien sur Soft, fragile, ou matériaux durs.
- Pas d'outillage spécial pour la plupart des applications.
- Peut machine des composants extrêmement petits et exhaustifs.
Limitations et défis
- Limité aux matériaux conducteurs électriquement.
- Vitesses de coupe plus lentes que les autres processus d'usinage.
- Coûts de travail élevés en raison des consommables et de la consommation d'électricité.
- Le fil ne peut pas être réutilisé, ce qui ajoute aux coûts des matériaux.
- Maintenance constante pour les performances de la machine.
- Peut produire une zone touchée par la chaleur dans certains cas.
- La couche de refonte de surface peut nécessiter une finition supplémentaire pour certains matériaux.
- La rupture du fil peut déclencher des interruptions.
- Consommation d'énergie plus élevée que certaines méthodes d'usinage conventionnelles.
- Incapacité à machine à la machine des matériaux non conducteurs sans configuration dédiée.
- Augmentation de la configuration et de l'exploitation de l'implication pour les pièces délicates.
- La surcoupe peut se produire pour affecter la précision dans certaines applications.
Précision, Tolérance, et les capacités de coupe
Pour des tâches difficiles, Le processus de fil EDM peut atteindre une précision de 0,000004 pouces. Cependant, tension métallique, Qualité de liquide diélectrique, et le type de matériau affecte les tolérances. Par exemple, L'acier à outils durci exige des réglages de configuration plus serrés que l'aluminium. Des articles industriels puissants peuvent être à la hauteur 16 pouces d'épaisseur. Les taux de coupe varient de 0.004 à 0.012 pouces par minute, en fonction de la conductivité du matériau et du diamètre du fil. La résistance au tungstène et la combinaison de résistance thermique. D'autre part, Les fils en laiton sont les meilleurs pour l'usinage à usage général.
Considérations clés pour l'utilisation de l'EDM avec fil
Sélection de fil
Tire EDM Précision, vitesse de coupe, et les coûts sont liés à la sélection des fils. En général, Fils en laiton avec diamètres entre 0,004″ et 0,012″ faire bien. Les fils recouverts de zinc ou de diffusion se sont accélérés et arrêtent la rupture pour les coupes souples. Usinage ultra-dure Inconvel a besoin de fils de tungstène. Encore, Leurs points de fusion plus élevés limitent l'érosion. Les plus petits diamètres peuvent atteindre 0,0001″ Tolérances pour une grande précision. Les fils plus petits ont besoin de moins d'énergie et de contrôle plus serré, usinage à l'allongement.
Paramètres d'alimentation
La vitesse et la précision du processus EDM du fil dépendent des paramètres d'alimentation. De 100V à 300V, La tension affecte l'intensité de l'étincelle et la profondeur de coupe. La modulation de courant contrôle les taux d'élimination des matériaux. Le courant élevé est pour les coupes rugueuses, et le courant bas est pour la finition. La taille du cratère dépend du pouls à temps. Les impulsions microsecondes donnent des finitions de surface plus fines. Par exemple, Une énergie d'impulsion plus faible diminue la zone touchée par la chaleur dans le titane de qualité aérospatiale pour conserver la qualité du matériau.
Positionnement et stabilité de la pièce
La sécurité de la pièce évite les vibrations et garantit la précision dimensionnelle du processus EDM. Pour les tolérances dans ± 0,0002″, coordonner les appareils avec l'axe X-Y de la machine. Pour les grandes pièces, Installez les supports pour éviter la déformation sous une pression d'écoulement diélectrique élevée. Le réglage de l'axe U-V diminue la dérive de position tout en coupant les profils effilés. Une matrice en acier de 10 pouces d'épaisseur avec un cône de 1 ° a besoin d'une configuration pour éviter les variations géométriques supérieures à 0,001″.
Importance des protocoles de sécurité et entretien régulier
La fiabilité du processus de fil EDM repose sur la sécurité et l'entretien. Tester la conductivité du liquide diélectrique et remplacer les filtres lorsque la contamination atteint 5 ppm. Vérifiez la tension du fil et remplacez les bobines fatiguées pour arrêter la rupture du milieu de l'opération. La coupe des matériaux inflammables comme les diélectriques à base d'huile exige des mécanismes d'arrêt d'urgence. L'entretien négligé peut provoquer une rupture de fil 15 minutes. Il peut doubler le temps de production et une qualité de surface inférieure.
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