Um fornecido constantemente, afinar, O fio eletricamente carregado é usado como um eletrodo para esculpir formas em materiais condutores por meio de erosão de faísca controlada no processo EDM de arame. Lazarenko's 1943 A pesquisa de EDM baseada em circuito de RC levou a eletrodos de fio em movimento Para ferramentas de aço endurecido na década de 1960. Integração do CNC Designs permitidos com tolerâncias rígidas na década de 1970. Fios EDM corta perfis 2D sem estresse de material e desgaste do eletrodo com seu fio renovado, Ao contrário do Sinker EDM.
Como funciona o processo EDM do fio?
Passar um fio de bronze ou de cobre com diâmetros de 0,004″ a 0,012″ Através de guias precisos inicia o processo EDM de arame. Colocamos o fio perto da peça condutiva em um meio dielétrico como água desionizada. Próximo, O sistema CNC orienta os fios para criar formas elaboradas 2D ou 3D com ± 0,0001″ tolerâncias. Faíscas de descargas elétricas a 12.000 ° C vaporizam o material ao longo da rota definida. O líquido dielétrico libera o material fundido para longe enquanto o fio viaja.
Por isso, garante um corte limpo e evita curtos circuitos. O líquido dielétrico resfria a zona de corte para diminuir a zona afetada pelo calor e proteger a estabilidade térmica. Os sistemas de pressão de descarga limitam a deflexão em componentes mais espessos até 16 polegadas. O controle de pulso é importante para a duração e intensidade precisa da descarga. O processo EDM de arame reduz os reduções ou perfis para lâminas de turbinas aeroespaciais e implantes médicos que exigem precisão precisa e polimento de superfície.
Materiais compatíveis com EDM de arame
Materiais condutores adequados para EDM de arame
- Metais: Aços de ferramentas endurecidos, ligas de titânio, SS austenítico, tungstênio, molibdênio, ligas de cobalto-cromo, Inconel, Hastelloy, cobre, latão, alumínio, e carbonetos.
- Não metal: Grafite utilizado na fabricação de eletrodos EDM, bem como em ferramentas de diamante policristalino específicas com aditivos condutores).
Considerações específicas de material para usinagem
Os parâmetros do processo EDM de arame devem ser controlados para condutividade do material, dureza, e características térmicas. Para menos desgaste de arame, Carbides precisam de fios de latão revestidos com zinco. Enquanto isso, Titanium exige mais baixas configurações de energia devido à sua fraca condutividade e reatividade térmica. A forte condutividade de cobre limita a lacuna de faísca, Tomando tolerâncias difíceis.
Embora aços endurecidos precisem de taxas de alimentação mais lentas, Eles geram acabamentos de superfície sub 0.8 µm ra. Evite danos microestruturais e precisão dimensional da garantia ao considerar os recursos específicos do material, incluindo temperatura de fusão, Resistividade elétrica, e comportamento de vaporização.
Aplicações de corte de arame EDM
Usos específicos do setor
- Aeroespacial: Blades de turbina, Componentes do motor.
- Automotivo: Componentes de transmissão, moldes.
- Médico: Ferramentas cirúrgicas, implantes.
- Eletrônica: Peças de semicondutores, conectores de precisão.
- Joia: padrões complicados, Designs personalizados.
- Defesa e pesquisa: protótipos de precisão, Sistemas de mísseis.
Benefícios para usinagem de baixo estresse residual e geometrias complexas
Graças ao seu não contato, Tecnologia de erosão de faísca localizada, O processo EDM de arame diminui o estresse mecânico e a deformação térmica. Beneficia discos de turbina aeroespacial e implantes médicos de alta precisão que precisam de tensões internas abaixo 50 MPA para operação inabalável. Além disso, A técnica produz cantos interiores nítidos (até um raio de 0,001 polegada) e os ângulos de diminuição do afunilamento para geometrias que a moagem do CNC não pode enfrentar sem tensão.
Benefícios do corte de arame EDM
- Extrema precisão com tolerâncias tão apertadas quanto 0.0001 polegadas.
- Cortando formas e padrões complicados.
- Acabamento de superfície fino para desconsiderar o pós-processamento.
- Não exerce estresse mecânico na peça.
- MAQUE MATERIA PRESENCIADO SEM DISTORÇÃO.
- Pode cortar uma variedade de materiais condutores, incluindo metais rígidos.
- A zona desprezível de calor preserva a retidão do material.
- Corte cônico e usinagem em vários eixos.
- Operação segura e automatizada para menor intervenção manual.
- Exclui rebars e marcas de ferramentas para bordas limpas.
- Funciona igualmente bem no soft, frágil, ou materiais difíceis.
- Nenhuma ferramenta especial para a maioria dos aplicativos.
- Pode usinar componentes extremamente pequenos e exaustivos.
Limitações e desafios
- Limitado a materiais eletricamente condutores.
- Velocidade de corte mais lenta do que outros processos de usinagem.
- Altos custos de trabalho devido a consumíveis e consumo de eletricidade.
- O fio não pode ser reutilizado, o que aumenta os custos de material.
- Manutenção constante para desempenho da máquina.
- Pode produzir uma zona afetada pelo calor em alguns casos.
- A camada de reformulação da superfície pode precisar de acabamento adicional para determinados materiais.
- A quebra de fio pode desencadear interrupções.
- Maior consumo de energia do que alguns métodos de usinagem convencionais.
- Incapacidade de usinar materiais não condutores sem configurações dedicadas.
- Aumento da configuração e operação envolvidas para peças complicadas.
- O excesso pode ocorrer para afetar a precisão em algumas aplicações.
Precisão, Tolerância, e recursos de corte
Para tarefas difíceis, O processo EDM de arame pode atingir uma precisão de 0,000004 polegadas. No entanto, tensão do fio, Qualidade de líquido dielétrico, e o tipo de material afeta as tolerâncias. Por exemplo, A ferramenta endurecida exige ajustes de configuração mais rígidos do que o alumínio. Itens industriais fortes podem estar fazendo 16 polegadas de espessura. As taxas de corte variam de 0.004 para 0.012 polegadas por minuto, Dependendo da condutividade do material e do diâmetro do fio. A resistência à força e a resistência térmica do tungstênio usinagem super -calma. Por outro lado, Os fios de latão são melhores para usinagem de uso geral.
Considerações importantes para o uso de arames EDM
Seleção de fios
Precisão de EDM de fio, velocidade de corte, e o custo está vinculado à seleção de fios. Em geral, Fios de latão com diâmetros entre 0,004″ e 0,012″ conduza bem. Os fios revestidos de zinco ou de difusão são acelerados e interrompidos e interrompem os cortes suaves. A usinagem de incóprodes ultra-hardes precisa de fios de tungstênio. Ainda, Seus pontos de fusão mais altos limitam a erosão. Os diâmetros menores podem atingir 0,0001″ tolerâncias por grande precisão. Fios menores precisam de menos energia e controle mais apertado, usinagem alongada.
Configurações de energia
A velocidade e a precisão do processo EDM de arame dependem das configurações de energia. De 100V a 300V, A tensão afeta a intensidade da faísca e a profundidade de corte. A modulação atual controla as taxas de remoção de material. Alta corrente é para cortes grosseiros, e baixa corrente é para terminar. O tamanho da cratera depende do pulso no tempo. Pulsos de microssegundos dão acabamentos de superfície mais finos. Por exemplo, a energia de pulso inferior diminui a zona afetada pelo calor no titânio aeroespacial para reter a qualidade do material.
Posicionamento e estabilidade da peça de trabalho
A segurança da peça de trabalho evita a vibração e garante a precisão dimensional do processo EDM de arame. Para tolerâncias dentro de ± 0,0002″, Coordenar acessórios com o eixo x-y da máquina. Para peças altas, Instale suportes para evitar a deformação sob alta pressão de fluxo dielétrico. Ajustar o eixo U-V diminui a deriva posicional enquanto corta os perfis cônicos. Um dado de aço de 10 polegadas de espessura com um atarra″.
Importância de protocolos de segurança e manutenção regular
A confiabilidade do processo EDM de arame repousa sobre segurança e manutenção. Teste de condutividade dielétrica do líquido e substituir os filtros quando a contaminação chegar 5 ppm. Verifique a tensão do fio e substitua os carretéis cansados para interromper a quebra de operação no meio. Corte materiais inflamáveis, como dielétricos à base de óleo, exige mecanismos de parada de emergência. A manutenção negligenciada pode causar quebra de fio a cada 15 minutos. Pode dobrar o tempo de produção e menor qualidade da superfície.
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