Je vhodné říci, že laserové řezání a řezání drátu EDM jsou dvě plně koherentní řezací technologie, i když je lze považovat za dva protiklady. Znalost jejich rozdílů je nezbytná pro inženýry a výrobce, aby si vybrali správnou metodiku pro daný projekt.
Cílem tohoto blogu je porovnat laserové řezání a drátěné EDM ve všech aspektech, včetně, ale neomezeno na jejich principy, schopnosti a technologie, jejich výhody a nevýhody a jejich použití. Porozumění základnímu rozdílu těchto řezacích procesů umožňuje příslušným výrobcům optimalizovat jejich výběr technologie pro daný projekt, takže kvalita, dodací lhůta a náklady jsou uspokojivé.
Rozdíly mezi řezáním laseru a drátem EDM
Co je řezání laseru?
Řezání laseru se týká procesu tepelného řezání s vysokou přesností a přesností vymyslení tvarů a velikostí různých materiálů pomocí výkonného laserového paprsku. V tomto případě je laserový paprsek nasměrován na cílový obrázek a intenzivní světelný paprsek je absorbován obrazem, který zjemňuje nebo odpařuje obraz a následně se prořízne.
Jaký je proces řezání laseru?
Laserovým řezacím strojem je počítačově řízený řezací nástroj (CNC), který používá výkonný laserový paprsek vysoké energie, zejména oxid uhličitý, laser vlákna nebo jakýkoli jiný typ laserového paprsku. Řada zrcadel a zaostřovacích čoček směřuje laserový paprsek na křivku obrobku. Při směrování laseru na povrch materiálu materiál absorbuje zářivou energii a během několika sekund se zahřívá až do takové míry, že se roztaví, otočí se na páru nebo chemicky se rozpouští, čímž se odřízne. Naopak, plyn, který je obvykle dusík nebo kyslík, je foukán kolmo k řeznému směru přes trysku k řezné hraně, aby pomohl odstranit roztavený materiál, zabránit oxidaci materiálu a ochlazení řezné špičky.
CNC LPG řezání s jiskry zblízka
Výhody řezání laseru
Technologie laserového řezu nabízí řadu významných výhod, díky nimž je preferovaná volba v moderní výrobě. Tyto výhody se pohybují v rozměrech přesnosti, účinnosti, kvality a všestrannosti:
Vysoká přesnost: Přesnost řezání laseru může dosáhnout ± 0,05 mm a šířka řezu může být nízká jako 0,1 mm, což splňuje požadavky na vysoce přesné zpracování.
Rychlá rychlost: Rychlost řezání laseru může dosáhnout několika metrů za minutu, což výrazně zlepšuje účinnost výroby.
Malá zóna postižená teplem: Zóna postižená teplem laserového řezání je obvykle menší než 0,5 mm, což má malý vliv na tepelnou deformaci obrobku.
Dobrá kvalita řezu: Řez laserového řezání je hladký a bez otřep, což snižuje potřebu následného zpracování.
Široká škála příslušných materiálů: řezání laseru je vhodné pro různé materiály, včetně kovů a nekovů.
Vysoká flexibilita: řezání laseru může pružně snížit složité vzory a tvary, aby vyhovovaly přizpůsobeným potřebám přizpůsobení.
Co je to Wire EDM?
Wire EDM, známý jako Wire EDM, je proces pokročilého obrábění, ve kterém se vytvářejí kontinuální elektrické jiskry, aby erodovaly vodivé materiály s velkou přesností. Tento proces zahrnuje techniky obrábění sekundy, ve kterých je obrobek ponořen do deionizované vody a velmi tenký drát je tlačen vysokou rychlostí kolem obrobku kvůli dvěma vodicím kolům. Když je mezi drátem a obrobkem nanesena vysoká napěťová frekvence, produkuje mezi nimi nepřetržité oblouky, což má za následek velmi velké množství tepla v určité oblasti. Poté se oblast povrchu obrobku začne roztavit, odpařit se a odpalovat, čímž způsobuje, že materiál je vyroben a kus je přerušen.
Detailní pohled na přesný drátěný EDM hlavu v průmyslovém prostředí
Rozdíly mezi WedM a tradiční EDM
Ve srovnání s tradičním EDM má Wedm následující vlastnosti:
Křezací řezačka jemných pramenů: Wedm zaměstnává kovové vlákno velikosti 0,01-0,2 mm k dosažení funkcí tohoto druhu.
Bezkontaktní zpracování: Nemá smysl, na které se pracovní kus dotkne drátu, protože se to provádí na zcela bezkontaktní vzdálenosti ve WedM, která má za následek mechanickou manipulaci s dílem.
Stejná eroze: Je možné vždy udržet jednu řeznou výšku s WEDM, aby se vytvořilo velmi přesné tvary.
Přímé nebo otočené řezy: Wedm také umožňuje zpracování zužujících se hran, kuželů a komplikovanějších geometrických povrchů.
Časová účinnost: Tento typ obrábění bylo dosaženo velmi rychlých rychlostí řezání tak, že za jednu minutu lze strojit několik set čtverečních milimetrů, které nelze provést ani starými nekonvenčními obráběcími procesy.
Výhody používání Wedm
Existuje několik odlišných výhod drátového řezu EDM nebo Wedm, díky nimž je rozhodující při vysoce kvalitní výrobě. Některé z výhod, které nejlépe shrnuje technologii WedM, jsou technické povahy:
Vysoká přesnost při provádění operací: Zde lze uvádět, že možná rozměrová odchylka výroby WEDM se může držet v intervalu ± 0,001 mm, zatímco hodnota RA, která má být získána na obráběných površích, je 0,1lm nebo ještě lepší.
Velká variabilita zpracovaných materiálů: Techniky řezání jiskřického drátu umožňují zpracování široké škály vodivých materiálů, včetně materiálů s vysokou tvrdostí, jako je tepelně ošetřená ocel a keramika.
Absence řezných sil: Operace řezání jisker vodičů nezahrnují žádný kontakt mezi řezným nástrojem nebo elektrodou a obrobkem.
Velikost mikro Kerf: Šířka řezu v erozi jiskry může být mnohem menší hodnota, a pokud ano, slibuje to snížit plýtvání materiálem.
Komplexní řezací tvary: Technologické a poptávkové schopnosti vyvolané eroze jiskry jsou takové, že ani příslušné geometrické kryty a jejich prvky, ani jiné porézní části formy, které se zúčují, nemohou být řádně zpracovány, což neplatí téměř pro všechny ostatní praktiky.
Porovnání řezání laseru a drátu EDM: Kritické rozdíly
Schopnosti řezání: Laser vs EDM
Pro každou z technologií se vztahuje řada výhod. Řezání laseru je obvykle lepší pro tenké materiály nebo s vysokými potřebami výroby, protože pomáhá procesu řezání při rychlejším tempu. Vláknité lasery mají potenciál dosáhnout rychlosti očních linek při řezání kovů, čímž se zvyšuje množství řezání provedených výrobci v daným čase.
Na druhé straně lze Wire EDM popsat jako rychlejší ultraprecise techniku. Ačkoli obráběcí silné kovové řezy nesmírně zahrnují vyšší přesnost než tenké části obrábění, posledně jmenované je lepší tempem drátu EDM. Jemné charakteristiky této technologie spolu s vysokou přesností a blízkými tolerancemi, kterých může dosáhnout, aby byla užitečná pro průmyslová odvětví, kde je důraz na požadavky na přesnost.
Řezání laseru. Kovové obrábění s jiskrami na CNC laserové gravírování
Kompatibilita a omezení materiálu
Široká škála materiálů vhodných pro řezání laseru zahrnuje kovy, žádné kovy a kompozity. Například kov jako ocel nebo hliník a žádný kov, jako jsou plasty nebo dřevo, lze použít pro řezání laseru, což označuje rozsah materialiocut při řezání laseru. Pokud jde o pouze materiál, může být výběr typu laseru závislý na tom, že určitý materiál se samo o sobě zpracovává, jako je laser CO2 nebo vlákna.
Na rozdíl od řezání laseru používá řezání drátu jiný princip a je přísně omezeno na kovy, které jsou kvalifikované v řezu drátu EDM a v tom také elektricky vodivé. Některé z těchto kolektivních materiálů by se skládaly z oceli, hliníku, titanu, mědi a podobných. Tuto metodu však nelze použít při zpracování nevodivých materiálů, jako jsou plasty, sklo a keramika. Obtížnost v Wire EDM pro práci na nábojových kovech místo toho vyžaduje tuto techniku v takových aplikacích a funguje.
Úrovně přesnosti a tolerance
Od všech možností přesnosti, které jsou dnes k dispozici, Wire EDM zůstává před balením. Je schopen poskytnout nejužší toleranci na opakovatelném základě v rozmezí ± 0,001 a ± 0,005 palce, včetně extrémně přísných požadavků na složité části a ozdobné tvary. Nepoužívají se žádné síly, jako je například při mechanickém řezání, aby se odstranily problémy týkající se ohybu řezného nástroje v rámci řezaného otvoru, což zajišťuje neefekční přesnost.
Laserové řezání vykázalo také zlepšené výsledky: nejnovější systémy mohou pokrýt tenké materiály k přesnosti ± 0,002 až 0,005 palců. Avšak při zpracování ještě silnějších materiálů se dosažení přesnosti dokončení během řezání laseru snižuje z důvodu generovaného tepla, jakož i tepelné zóny, které v některých případech dokonce deformuje.
Povrchová úprava: Laser Cut vs EDM obrobeno
Wire EDM je obvykle známý pro svou schopnost poskytovat vysoce kvalitní a extrémně čisté povrchové úpravy, které téměř nikdy nevyžadují žádné další leštění. Tento jedinečný zvukový povrch je proto, že řezání je ovládáno laserovými operacemi. Typická povrchová úprava, kterou může Wire EDM dosáhnout, je 16-32 RA mikroinches, které poskytují finálnímu produktu skvělý rovnoměrný leštěný vzhled.
Řezání laseru je účinné při získávání přesných, úhledných okrajů zejména pro kratší materiály. Se zvýšením tloušťky oceli však hrany nemusí být tak dobré kvality kvůli rozsáhlejšímu výkonu. Zpracování by se také stalo nezbytným pro relativně silnější materiál, pokud má být kvalita povrchu vylepšena broušením nebo leštění.
Řezací rychlost řezání laseru a drátu EDM
Laserové paprsky poskytují rychlejší výsledky a jsou obvykle ideální volbou, pokud jde o čas a účinnost produkce. Zejména proto, že energie laseru obvykle vede k agresivní odpařování materiálu, zpracování laseru obvykle vede k výrazně rychlejšímu provozu. To platí zejména pro tenké sekce, kde místo drátu EDM přichází do hry laserové řezání vyráběné nařizuje velikost rychlejších rychlostí.
Wire EDM používá hodně času ve srovnání se zbytkem procesů kvůli svému zaměření na přesnou práci namísto rychlosti. Rychlost řezání se může lišit v závislosti na druhu materiálu, tloušťky a povrchové úpravy potřebné v nastavení drátu EDM. Wire EDM je pomalejší než řezání laseru, ale schopnost řezat s vysokou přesností a přesností v drátu EDM stále zlepšuje aplikace, které vyžadují přesnost.
Výběr mezi řezáním laseru a službami drátu EDM
Při určování mezi laserovým řezem a vodičovými službami EDM vhodnými pro tento úkol se počítá mnoho aspektů, které zahrnují typ materiálu, tloušťku části, úroveň potřebné přesnosti, množství objektu a cen a mnoho dalších.
Faktory, které je třeba zvážit
Materiál : Řezání laseru je všestranná technika zpracování, která může pracovat s různými typy materiálů - včetně kovů, plastů, dřeva a kompozitů. To je na rozdíl od drátu EDM, který může pracovat pouze na vodivých kovech a jejich slitinách.
Tloušťka : Laserové technologie jsou vhodné, když člověk vyžaduje zpracování tenkých sekcí. Pro srovnání, Wire EDM lze aplikovat, když je obzvláště tlustý. Takový výběr obvykle závisí na požadované tloušťce obrobku a projektu.
Přesnost : Pokud jde o přesnost, Wire EDM okraje konkurence a poskytují bezkonkurenční přesnost a umožňují tolerance tak těsné ± 0,001 palce nebo méně. Také, na rozdíl od řezání laseru, které dosáhlo vysoké přesnosti, je tento případ omezen použitím silných materiálů.
Svazek : Pokud je v jednom výrobním procesu zapotřebí velké množství položek, stane se řezání laseru nejvýhodnější metodou, protože má velmi vysokou rychlost řezu a je levnější. Wire EDM je proto více zaměřen na projekty, které vyžadují vysokou přesnost, ale potřebují relativně nízký objem.
Náklady : Náklady na řezání laseru nebo drátu EDM se budou lišit v závislosti na řadě faktorů, jako je zpracování materiálu, doba práce a sazby nabíjení za hodinu. Při výběru služby se doporučuje podívat se na základní i zbytkové náklady.
Typické aplikace pro řezání laseru
V různých průmyslových odvětvích je mnoho účelů obsluhovaných laserovým řezáním. Poskytnout několik odlišných použití:
Značení a displeje : Resorts a parky, velké společnosti jako Google nebo BMW, které se snaží ukázat své pověření ve svých kancelářích nebo jiných prostorech a pracují v různých oblastech USA. Vytvářejí různé prvky značení na základě značky/loga.
Elektronika : Specializace výklenků a výroba různých typů a oblastí elektronických prvků, včetně zvýšení a prvků BGA, vedly k rozvoji laserového řezání.
Výroba s vysokým objemem : Geometrická komprese se v takových případech používá ve velkém make-U. Lasery se používají při výrobě položek, které zajišťují výrobu stále více částí ve stejném časovém rámci a situaci, která způsobuje dobré výsledky z mnoha škrtů ve stejné době.
Společné používání drátu EDM
Elektrické vypouštění drátu (EDM) má zvláštní místo v případech, které vyžadují nejvyšší možnou přesnost operací, například:
Aerospace : Takové typy komponent, jako jsou lopatky turbíny, vstřikovače paliva a úseky přistávacích zařízení, které se snadno produkují pomocí drátu EDM, najděte rozsáhlé použití v leteckém sektoru.
Zdravotnictví : Při výrobě chirurgických nástrojů, implantátů nebo nástrojů, jako je Wire EDM, které mohou dosáhnout vysoké přesnosti s velmi hustou přesností a velmi leštěným povrchem, je tato technologie nutná.
Nástroj : Například Wire EDM se používá při výrobě takových prvků, jako jsou formy dutin a jádra s vložkami, které mají složitý design.
Přesnost s nízkým objemem : také pro malé produkční šarže sestávající z několika sofistikovaných částí je Wire EDM ve většině případů nejkonkurenceschopnějším řešením.
Budoucnost řezání laseru a technologie drátu EDM
Jak se výrobní průmysl nadále vyvíjí, jak laserové řezání, tak laserové technologie EDM procházejí významným pokrokem, aby vyhovovaly stále rostoucím požadavkům na přesnost, efektivitu a udržitelnost.
Pokroky v laserové technologii
Technologie řezání laseru zažívá vlnu inovací zaměřené na zvýšení jejích schopností a výkonu:
Vyšší výkon : Vývoj vysoce výkonných laserových zdrojů, jako jsou vláknité lasery, umožňuje rychlejší řezné rychlosti a schopnost zpracovat silnější materiály se zlepšenou kvalitou hrany.
Nové vlnové délky : Zavedení nových laserových vlnových délek, jako jsou zelené a ultrafialové lasery, rozšiřuje rozsah materiálů, které lze účinně řezat, včetně reflexních kovů a tepelně citlivých materiálů.
Lepší automatizace : Pokročilé automatizace, jako je automatická změna trysky, adaptivní optika a monitorování procesů v reálném čase, optimalizujte proces řezání, snižují prostoje a zajišťují konzistentní kvalitu.
Vývoj v Wire EDM
Technologie Wire EDM je také svědkem významného pokroku zaměřeného na zlepšení efektivity stroje a rozšíření svých schopností zpracování materiálu:
Účinnost stroje : Výrobci vyvíjejí efektivnější drátěné stroje EDM s rychlejšími řeznými rychlostmi, sníženou spotřebou drátu a zlepšeným proplachovacím systémům, aby se minimalizovaly doba obrábění a provozní náklady.
Rozšiřování materiálových možností : Výzkumné úsilí se zaměřuje na posílení schopnosti Wire EDM zpracovávat nevodivé materiály pomocí specializovaných povlaků a hybridních technik obrábění a otevírat nové možnosti aplikace.
Úsilí o udržitelnost
Technologie řezání laseru i dráty EDM upřednostňují udržitelnost ke snížení jejich dopadu na životní prostředí:
Energetická účinnost : Výrobci vyvíjejí energeticky účinné stroje a implementují funkce úspory energie, aby minimalizovaly spotřebu energie a snížily uhlíkovou stopu procesů řezání.
Snížení odpadu : Snaží se optimalizovat využití materiálu, minimalizovat tvorbu odpadu a podporovat používání recyklovatelných a ekologických spotřebních materiálů, jako jsou biologicky rozložitelné dielektrické tekutiny v drátu EDM.
Potenciál pro hybridní systémy laseru/EDM
Budoucnost může být svědkem vzniku hybridních systémů laseru/EDM, které kombinují silné stránky obou technologií:
Doplňkové schopnosti : Hybridní systémy by mohly využít rychlost a všestrannost laserového řezání pro počáteční tvarování a přesnost a povrchovou úpravu drátu EDM pro konečné dokončení a nabídnout to nejlepší z obou světů.
Rozšířený rozsah aplikací : Integrace laserových a EDM technologií v jednom stroji by mohla umožnit zpracování širší škály materiálů a geometrií, které by zajistilo, aby bylo možné pro různé potřeby průmyslu.
Závěr
Abych to shrnul, jak laserové řezání, tak i Wire EDM jsou různé, ale jedinečné technologie s jejich vlastními výhodami v přesném inženýrství. Znalost kritických rozdílů mezi těmito dvěma systémy je nutností při rozhodování o tom, který z nich si vybrat pro jakýkoli daný úkol, v zájmu kvality i nákladů.
Místo řezání použijeme proces EDM s vysokou přesností pro výše uvedenou aplikaci. Budou existovat nějaké potřeby, prosím, neváhejte nás kdykoli kontaktovat.
Referenční zdroje
Řezání laseru
Obrábění elektrického vypouštění (EDM)
Časté časté
Co rozlišuje drátěný EDM od laserového řezání nejvíce?
Laserové řezání se většinou soustředí na práci s tenkými materiály ve vysokorychlostní výrobní kapacitě. Wire EDM je důležitý při řešení řezání kovových materiálů velké tloušťky pro přesné účely. Pokud jde o kompatibilitu materiálu, vítězství laserového řezu o velký okraj ve srovnání s Wire EDM, který dosahuje vyšší přesnosti a má lepší povrchovou úpravu.
Může Wire EDM vyříznout nevodivé materiály?
Ne, drátěný EDM je speciálně navržen pro elektrické vodivé kovy a všechny jeho variace vynechávají nevodivé materiály, jako jsou plasty, sklo a keramika, které jsou při použití drátu EDM mimo rovnici.
Která metoda řezání má větší výhody pro velkou výrobu série?
V situaci velké výroby série je řezání laseru s ohledem na míru řezání nejlepší, protože je nejrychlejší a ekonomicky sochory, která je upravena hodně a ve velkém množství. Na druhé straně bude Wire EDM výhodnější s malými množstvími, protože si nelze dovolit spustit s tak vysokým úkolem.
Jak může být řezání drátu EDM provedeno ve srovnání s řezáním laseru?
Stejně tak může drátěný EDM dosáhnout přesnosti ± 0,001 až ± 0,005 palce i ve většině složitých geometrií bez problémů. Laser na druhé straně je přesný přibližně v rozmezí ± 0,002 až ± 0,005 palce pro body nařezané do tenkých materiálů, zatímco přesnost degraduje pro silné materiály.
Který je rychlejší? Řezání laseru nebo vodního otvoru zejména pro silnější kovové komponenty?
Ne, lasery nejsou vždy rychlejší než vodní trysky; Rychlost laseru je určena pevností kapaliny. I když je to pravda, Wire EDM si však ve skutečnosti udržuje vyšší přesnost i při vysokých rychlostech, takže je to perfektní řešení pro procesy na hustých zděných materiálech, které vyžadují nejvyšší přesnost.
V jakých různých polích je obvykle potřeba laserová řezací služba?
Od výroby značek a displejů až po práci s elektronickými díly a obecnými počítači se spočítací produkty rozšiřují s přidáním vysokorychlostního řešení a schopnosti produkovat neekonomické komplexní vzorce v včasném přizpůsobení.
Jak se porovnávají povrchové povrchové úpravy laserově řezaných komponent s těmi, které vytvoří drátěný EDM?
Wire EDM je známý tím, že poskytuje vysoce kvalitní povrch, kde konečnou alternativou je jemná práce, kterou lze rozdělit na dva rozdělení s typickou hodnotou 16 - 32 mikronů RA. Pokud jde o tenké materiály, řezání laseru má výhodu kvality hrany, ale pro silnější materiály mohou okraje vyžadovat další zpracování.
Můžeme očekávat nějaké nové změny v laserovém řezání a laserové technologii EDM?
Ve skutečnosti se tyto dvě technologie i nadále zlepšují, a to kvůli zavedení výkonnějších laserů, nových laserových vlnových délek, přidání ještě větší automatizace do laserové řezačky a vývojem nových strojů pro EDM; což má za následek vyšší produktivitu a více možností materiálů pro obrábění EDM. Kombinace zelených strategií a implementace hybridních systémů navíc nabízí také obrovské příležitosti.
