مناسب است که بگوییم برش لیزر و برش سیم EDM دو فناوری برش کاملاً منسجم هستند ، حتی اگر ممکن است کسی آنها را دو مخالف تلقی کند. دانستن تمایز آنها برای مهندسان و تولید کنندگان به منظور انتخاب روش مناسب برای پروژه داده شده ضروری است.
این وبلاگ با هدف مقایسه برش لیزر و سیم EDM از هر جنبه ، از جمله اما محدود به اصول ، قابلیت ها و فناوری ها ، جوانب مثبت و منفی آنها و کاربردهای آنها نیست. درک تفاوت اساسی این فرآیندهای برش به تولید کنندگان مربوطه اجازه می دهد تا انتخاب فناوری خود را برای یک پروژه معین بهینه کنند ، به گونه ای که کیفیت ، زمان و هزینه همه رضایت بخش است.
تفاوت بین برش لیزر و EDM سیم
برش لیزر به فرایند برش حرارتی با دقت بالا و دقت در ابداع شکل ها و اندازه مواد مختلف با استفاده از پرتو لیزر قدرتمند اشاره دارد. در این حالت ، یک پرتو لیزر به یک تصویر هدف هدایت می شود و پرتوی نور شدید توسط تصویری جذب می شود که تصویر را نرم یا تبخیر می کند و متعاقباً از طریق آن برش می دهد.
یک دستگاه برش لیزر یک ابزار برش کنترل شده با رایانه (CNC) است که از پرتو لیزر قدرتمند با انرژی بالا استفاده می کند ، به ویژه دی اکسید کربن ، لیزر فیبر یا هر نوع دیگر پرتو لیزر. مجموعه ای از آینه ها و لنزهای متمرکز ، پرتو لیزر را به منحنی قطعه کار هدایت می کنند. در حین هدایت لیزر روی سطح مواد ، مواد انرژی تابشی را جذب می کنند و در عرض چند ثانیه تا حدی گرم می شوند که ذوب می شود ، به بخار می چرخد یا از نظر شیمیایی حل می شود ، بنابراین قطع می شود. در مقابل ، گاز که به طور معمول نیتروژن یا اکسیژن است ، عمود بر جهت برش از طریق نازل به لبه برش دمیده می شود تا در از بین بردن مواد مذاب ، جلوگیری از اکسیداسیون مواد و خنک کردن نوک برش کمک کند.
برش CNC LPG با جرقه نزدیک به بالا
فناوری برش لیزر مزایای قابل توجهی را ارائه می دهد که آن را به یک انتخاب ترجیحی در تولید مدرن تبدیل می کند. این مزایا در ابعاد دقت ، کارآیی ، کیفیت و تطبیق پذیری قرار دارد:
دقت بالا: دقت برش لیزر می تواند به 0.05 میلی متر پوند برسد ، و عرض برش می تواند به اندازه 0.1 میلی متر باشد که این امر نیازهای پردازش با دقت بالا را برآورده می کند.
سرعت سریع: سرعت برش لیزر می تواند به چند متر در دقیقه برسد که باعث افزایش کارایی تولید می شود.
منطقه تحت تأثیر گرما: منطقه تحت تأثیر گرما از برش لیزر معمولاً کمتر از 0.5 میلی متر است که تأثیر کمی در تغییر شکل حرارتی قطعه کار دارد.
کیفیت برش خوب: برش برش لیزر صاف و عاری از آستانه است و نیاز به پردازش بعدی را کاهش می دهد.
طیف گسترده ای از مواد قابل اجرا: برش لیزر برای انواع مواد از جمله فلزات و غیر متال مناسب است.
انعطاف پذیری بالا: برش لیزر می تواند الگوهای و شکل های پیچیده ای را برای رفع نیازهای شخصی سازی شخصی کاهش دهد.
سیم EDM ، معروف به سیم EDM ، یک فرآیند پیشرفته ماشینکاری است که در آن جرقه های الکتریکی مداوم برای از بین بردن مواد رسانا با دقت بسیار ایجاد می شود. این فرایند شامل تکنیک های ماشینکاری دوم برای هیچکدام است که در آن قطعه کار در آب دیونیزه شده غوطه ور می شود و یک سیم بسیار نازک به دلیل دو چرخ راهنما با سرعت بالا در اطراف قطعه کار فشار می یابد. هنگامی که یک فرکانس ولتاژ بالا بین سیم و قطعه کار اعمال می شود ، قوس های مداوم بین این دو ایجاد می شود و در نتیجه مقدار بسیار زیادی از گرما در یک منطقه خاص ایجاد می شود. پس از آن ، مساحت سطح قطعه کار شروع به ذوب ، تبخیر و لکه دار شدن می کند و در نتیجه باعث ساخت مواد و جدا شدن قطعه می شود.
نمای نزدیک از یک سر EDM سیم دقیق در یک محیط صنعتی
در مقایسه با EDM سنتی ، WEDM ویژگی های زیر را دارد:
برش رشته خوب: WEDM برای دستیابی به ویژگی های این نوع ، از یک موضوع فلزی به اندازه 0.01-0.2mm استفاده می کند.
پردازش بدون تماس: هیچ نکته ای وجود ندارد که قطعه کار توسط سیم لمس شود ، زیرا این کار در فاصله کاملاً بدون تماس در WEDM انجام می شود که منجر به دستکاری مکانیکی قطعه کار می شود.
فرسایش برابر: می توان همیشه یک ارتفاع برش را با WEDM نگه دارید تا شکل های بسیار دقیقی تولید شود.
برش های مستقیم یا چرخش: WEDM همچنین امکان پردازش لبه های ریز ، مخروط ها و سطوح هندسی پیچیده تر را فراهم می کند.
راندمان زمان: سرعت بسیار سریع برش توسط این نوع ماشینکاری به دست آمده است به گونه ای که در یک دقیقه می توان چند صد میلی متر مربع را انجام داد که حتی با فرآیندهای قدیمی ماشینکاری غیرقانونی نمی توان انجام داد.
چندین مزیت مشخص از EDM برش سیم یا WEDM وجود دارد که آن را در تولید با کیفیت بالا بسیار مهم می کند. برخی از مزایایی که به بهترین وجهی از فناوری WEDM خلاصه می شود ، از نظر فنی از نظر ماهیت است:
دقت بالا در انجام عملیات: در اینجا می توان اظهار داشت که انحراف ابعادی احتمالی تولید WEDM می تواند در فاصله 0.001 میلی متر پوند بماند ، در حالی که مقدار RA که در سطوح ماشینکاری به دست می آید 0.1 لیتر یا حتی بهتر است.
تنوع زیاد مواد فرآوری شده: تکنیک های برش سیم جرقه امکان پردازش طیف گسترده ای از مواد رسانا ، از جمله مواد سختی زیاد مانند فولاد و سرامیک تحت درمان با گرما را فراهم می کند.
عدم وجود نیروهای برش: عملیات برش سیم جرقه ای شامل هیچ تماسی بین ابزار برش یا الکترود و قطعه کار نیست.
اندازه میکرو کرف: عرض برش در فرسایش جرقه می تواند در ارزش بسیار کوچکتر باشد و در این صورت این نوید باعث کاهش اتلاف مواد می شود.
اشکال برش پیچیده: قابلیت های تکنولوژیکی و تقاضا از فرسایش جرقه به گونه ای است که نه محفظه های هندسی مربوطه و عناصر آنها ، و نه سایر قسمت های متخلخل قالب از جمله میله ها را نمی توان به درستی ماشینکاری کرد ، که تقریباً در مورد همه شیوه های دیگر صادق نیست.
تعدادی از مزایای وجود دارد که برای هر یک از فناوری ها اعمال می شود. برش لیزر معمولاً برای مواد نازک یا نیازهای تولیدی بالا بهتر است زیرا به روند برش با سرعت بیشتری کمک می کند. لیزرهای فیبر این پتانسیل را دارند که هنگام برش فلزات به سرعت خط چشم برسند ، بنابراین میزان برش انجام شده توسط تولید کنندگان در یک زمان معین افزایش می یابد.
از طرف دیگر ، سیم EDM را می توان به عنوان یک روش سریعتر UltraPrecise توصیف کرد. اگرچه ماشینکاری بخش های فلزی ضخیم به طور کامل شامل دقت بالاتری از قطعات نازک ماشینکاری است ، اما دومی با سرعت سیم EDM بهتر توضیح داده می شود. ویژگی های دقیق این فناوری همراه با دقت بالا و تحمل های نزدیک که می تواند به آن دست یابد ، باعث می شود تا در صنایعی که تأکید بر نیازهای صحت داشته باشد ، مفید باشد.
برش لیزر. ماشینکاری فلزی با جرقه در ماشین حکاکی لیزر CNC
طیف گسترده ای از مواد مناسب برای برش لیزر شامل فلزات ، فلزات و کامپوزیت ها نیست. به عنوان مثال ، فلزی مانند فولاد یا آلومینیوم و هیچ فلز مانند پلاستیک یا چوب می تواند برای برش لیزر استفاده شود و دامنه Materialiocut را در برش لیزر نشان می دهد. از نظر مواد به تنهایی ، انتخاب نوع لیزر می تواند به یک ماده خاص که به خودی خود پردازش می شود ، مانند CO2 یا لیزر فیبر وابسته باشد.
بر خلاف برش لیزر ، برش سیم از یک اصل متفاوت استفاده می کند و کاملاً محدود به فلزات است که همه در برش سیم EDM واجد شرایط هستند و فقط در آن نیز از نظر الکتریکی رسانا نیز هستند. برخی از این مواد قابل جمع آوری شامل فولاد ، آلومینیوم ، تیتانیوم ، مس و امثال هستند. با این حال ، این روش هنگام پردازش مواد غیر رسانا مانند پلاستیک ، شیشه و سرامیک قابل استفاده نیست. مشکل در سیم EDM برای کار بر روی فلزات شارژ در عوض به این تکنیک در چنین برنامه هایی نیاز دارد و کار می کند.
از بین تمام گزینه های دقیق موجود امروز ، سیم EDM جلوتر از بسته است. این امکان وجود دارد که باریک ترین تحمل ها را به صورت قابل تکرار بین 0.001 ± و 0.005 اینچ ، از جمله نیازهای بسیار دقیق برای قطعات پیچیده و شکل های فانتزی فراهم کند. از هیچ نیرویی مانند برش مکانیکی برای از بین بردن مسائل مربوط به خم شدن ابزار برش در سوراخ برش استفاده نمی شود و از دقت قابل دسترسی اطمینان می دهد.
با توجه به نگرانی های دقت ، برش لیزر همچنین نتایج بهبود یافته را نشان داده است: جدیدترین سیستم ها می توانند مواد نازک را به دقت 0.002 پوند تا 0.005 اینچ بپردازند. با این حال ، با پردازش حتی ضخیم تر مواد ، دستیابی به دقت به پایان رساندن لیزر به دلیل گرمای تولید شده و همچنین مناطق تحت تأثیر گرما کاهش می یابد ، حتی در برخی موارد پیچ می شود.
به طور معمول ، سیم EDM به دلیل توانایی خود در ارائه پایان های با کیفیت بالا و بسیار تمیز شناخته شده است که تقریباً هرگز به پولیش اضافی احتیاج ندارند. این پایان صدای منحصر به فرد به این دلیل است که برش با عملیات لیزر کنترل می شود. سطح معمولی که سیم EDM می تواند به آن برسد ، میکروینچ های 16-32 RA است که به محصول نهایی ظاهری جلا یکنواخت عالی می بخشد.
برش لیزر در گرفتن لبه های دقیق و مرتب به ویژه برای مواد کوتاه تر مؤثر است. با این حال ، با افزایش ضخامت فولاد ، لبه ها به دلیل خروجی گسترده تر ممکن است از چنین کیفیت خوبی برخوردار نباشند. در صورت بهبود کیفیت سطح با گفتن سنگ زنی یا جلا دادن ، پردازش برای مواد نسبتاً ضخیم تر نیز لازم خواهد بود.
پرتوهای لیزر نتایج سریعتر را ارائه می دهند و معمولاً در مورد زمان و راندمان تولید گزینه ایده آل هستند. به طور خاص ، از آنجا که انرژی یک لیزر به طور معمول منجر به تبخیر تهاجمی مواد می شود ، پردازش لیزر به طور معمول منجر به عملکرد سریعتر می شود. این امر به ویژه برای بخش های نازک وجود دارد که به جای سیم EDM ، برش لیزر سفارشات سرعت سریعتر را سفارش می دهد.
سیم EDM به دلیل تمرکز روی کار دقیق به جای سرعت ، از زمان زیادی در مقایسه با بقیه فرآیندها استفاده می کند. سرعت برش بسته به نوع مواد ، ضخامت و سطح سطح مورد نیاز در تنظیم سیم EDM می تواند متفاوت باشد. سیم EDM نسبت به برش لیزر کندتر است اما امکان برش با سرعت و دقت با دقت بالا در سیم EDM هنوز هم برای برنامه هایی که به دقت نیاز دارند بهتر می شود.
هنگام تعیین بین برش لیزر و سیم خدمات EDM مناسب برای کار ، بسیاری از جنبه ها حساب می شود ، که شامل نوع مواد ، ضخامت قسمت ، سطح دقت مورد نیاز ، مقدار شی و قیمت ها و بسیاری دیگر است.
مواد : برش لیزر یک تکنیک پردازش همه کاره است که می تواند با انواع مختلفی از مواد - از جمله فلزات ، پلاستیک ، چوب و کامپوزیت کار کند. این برخلاف سیم EDM است که فقط می تواند بر روی فلزات رسانا و آلیاژهای آنها کار کند.
ضخامت : فن آوری های لیزر در صورت نیاز به پردازش بخش های نازک مناسب هستند. در مقایسه ، هنگامی که قطعه کار به خصوص ضخیم باشد ، می توان EDM سیم را اعمال کرد. چنین انتخابی معمولاً به ضخامت مورد نیاز قطعه کار و پروژه بستگی دارد.
دقت : از نظر دقت ، سیم EDM EDM رقابت با دقت بی نظیر و تحمل تحمل به اندازه 0.001 اینچ یا کمتر. همچنین ، بر خلاف برش لیزری که به دقت بالایی رسیده است ، این مورد با استفاده از مواد ضخیم محدود است.
حجم : هنگامی که مقدار زیادی از موارد در یک فرآیند تولید واحد مورد نیاز است ، سپس برش لیزر به عنوان ترجیحاً روش مورد نظر می شود زیرا سرعت برش بسیار بالایی دارد و ارزان تر است. بنابراین سیم EDM بیشتر به پروژه هایی که نیاز به دقت بالایی دارند اما به حجم نسبتاً کم نیاز دارند ، بیشتر است.
هزینه : هزینه برش لیزر یا سیم EDM بسته به تعدادی از عوامل مانند مواد در حال کار ، زمان کار و نرخ بار در ساعت متفاوت خواهد بود. به یکی توصیه می شود هنگام انتخاب یک سرویس ، هزینه های اساسی و باقیمانده را بررسی کنید.
اهداف بسیاری با برش لیزر در صنایع مختلف ارائه می شود. برای ارائه چند کاربرد متمایز:
علائم و نمایشگرها : استراحتگاه ها و پارک ها ، شرکت های بزرگی مانند Google یا BMW ، که سعی می کنند اعتبار خود را در دفاتر یا فضاهای دیگر خود نشان دهند ، در مناطق مختلف ایالات متحده کار می کنند. آنها بر اساس مارک/آرم ، عناصر علامت گذاری متفاوتی ایجاد می کنند.
الکترونیک : تخصص در طاقچه و ساخت انواع و زمینه های مختلف عناصر الکترونیکی ، از جمله Hizing و عناصر BGA ، منجر به ایجاد برش لیزر شد.
تولید با حجم بالا : در چنین مواردی از فشرده سازی هندسی در Make-U استفاده می شود. استفاده از لیزرها در ساخت موارد ، تولید قطعات بیشتر و بیشتر را در همان بازه زمانی و وضعیتی ایجاد می کند که باعث می شود در همان مدت زمان بسیاری از برش ها را انجام دهد.
ماشینکاری تخلیه الکتریکی سیم (EDM) در مواردی که به بالاترین دقت ممکن برای عملیات نیاز دارند ، از جمله:
هوافضا : انواع مؤلفه هایی مانند تیغه های توربین ، انژکتورهای سوخت و بخش های دنده فرود که با استفاده از سیم EDM به راحتی تولید می شوند ، در بخش هوافضا استفاده گسترده ای پیدا می کنند.
دستگاه های پزشکی : در ساخت ابزارهای جراحی ، ایمپلنت ها یا ابزارهایی مانند سیم EDM ، که می توانند با دقت بسیار متراکم و سطح بسیار جلا به دقت بالایی برسند ، این فناوری مورد نیاز است.
ابزار : به عنوان مثال ، سیم EDM در تولید عناصری مانند قالب حفره ها و هسته ها با درج های دارای طراحی پیچیده استفاده می شود.
دقت کم حجم : همچنین برای دسته های تولید کوچک متشکل از چندین قسمت پیشرفته ، سیم EDM در اکثر موارد رقابتی ترین راه حل است.
از آنجا که صنایع تولیدی همچنان در حال تکامل هستند ، هر دو فن آوری برش لیزر و سیم EDM در حال پیشرفت های چشمگیر برای برآورده کردن خواسته های روزافزون برای دقت ، کارآیی و پایداری هستند.
فناوری برش لیزر موجی از نوآوری ها را با هدف تقویت توانایی ها و عملکرد خود تجربه می کند:
قدرت بالاتر : توسعه منابع لیزر با قدرت بالا ، مانند لیزرهای فیبر ، سرعت برش سریعتر و امکان پردازش مواد ضخیم تر با کیفیت لبه بهبود یافته را امکان پذیر می کند.
طول موج های جدید : معرفی طول موج های جدید لیزر ، مانند لیزرهای سبز و ماوراء بنفش ، دامنه موادی را که می توانند به طور مؤثر بریده شوند ، از جمله فلزات بازتابی و مواد حساس به گرما گسترش می دهد.
اتوماسیون بهتر : ویژگی های پیشرفته اتوماسیون ، مانند تغییر خودکار نازل ، اپتیک تطبیقی و نظارت بر فرآیند در زمان واقعی ، بهینه سازی فرآیند برش ، کاهش خرابی و اطمینان از کیفیت مداوم.
فناوری سیم EDM همچنین شاهد پیشرفت های قابل توجهی در بهبود کارآیی دستگاه و گسترش قابلیت های پردازش مواد آن است:
راندمان دستگاه : تولید کنندگان در حال توسعه ماشین های سیم EDM کارآمدتر با سرعت برش سریعتر ، کاهش مصرف سیم و بهبود سیستم های گرگرفتگی هستند تا زمان ماشینکاری و هزینه های عملیاتی را به حداقل برسانند.
گسترش گزینه های مواد : تلاش های تحقیقاتی بر افزایش توانایی سیم EDM در پردازش مواد غیر هادی از طریق استفاده از پوشش های تخصصی و تکنیک های ماشینکاری ترکیبی ، باز کردن امکانات جدید کاربردی متمرکز شده است.
هر دو فن آوری برش لیزر و سیم EDM در اولویت بندی پایداری برای کاهش اثرات زیست محیطی خود قرار دارند:
بهره وری انرژی : تولید کنندگان در حال توسعه ماشین های با انرژی و اجرای ویژگی های صرفه جویی در مصرف انرژی برای به حداقل رساندن مصرف انرژی و کاهش ردپای کربن فرآیندهای برش هستند.
کاهش زباله : تلاش می شود برای بهینه سازی استفاده از مواد ، به حداقل رساندن تولید زباله و ترویج استفاده از مواد مصرفی قابل بازیافت و سازگار با محیط زیست ، مانند مایعات دی الکتریک زیست تخریب پذیر در سیم EDM.
آینده ممکن است شاهد ظهور سیستم های لیزر هیبریدی/EDM باشد که نقاط قوت هر دو فناوری را ترکیب می کند:
قابلیت های مکمل : سیستم های هیبریدی می توانند سرعت و تطبیق پذیری برش لیزر را برای شکل گیری اولیه و دقت و سطح سطح سیم EDM برای اتمام نهایی به دست آورند و بهترین های هر دو جهان را ارائه دهند.
دامنه برنامه توسعه یافته : ادغام فن آوری های لیزر و EDM در یک دستگاه واحد می تواند پردازش طیف وسیع تری از مواد و هندسه ها را فراهم کند ، و از نیازهای متنوع صنعت استفاده می کند.
به طور خلاصه ، هر دو برش لیزر و سیم EDM با استفاده از مزایای خاص خود در مهندسی دقیق ، فن آوری های منحصر به فرد اما منحصر به فرد هستند. دانستن نابرابری های مهم بین دو سیستم در هنگام تصمیم گیری در مورد کدام یک از وظیفه معین ، به نفع کیفیت و همچنین هزینه ، یک ضرورت است.
فقط به جای برش ، ما از فرایند EDM با دقت بالا برای برنامه فوق استفاده خواهیم کرد. نیاز به نیاز وجود دارد ، لطفاً در هر زمان با ما تماس بگیرید.
ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM)
برش لیزر بیشتر در کار با مواد نازک در ظرفیت تولید با سرعت بالا متمرکز است. سیم EDM هنگام برخورد با برش مواد فلزی با ضخامت بزرگ برای اهداف دقیق از اهمیت برخوردار است. از نظر سازگاری مواد ، برش لیزر با حاشیه بزرگی در مقایسه با سیم EDM که به دقت بالاتری دست می یابد و سطح بهتری دارد.
خیر ، سیم EDM به طور خاص برای فلزات رسانا الکتریکی طراحی شده است و تمام تغییرات آن از مواد غیر رسانا مانند پلاستیک ، شیشه و سرامیک خارج می شود که هنگام استفاده از سیم EDM خارج از معادله هستند.
در شرایط تولید سری بزرگ ، کاهش لیزر در نظر گرفتن میزان برش بهترین است زیرا سریعترین و از نظر اقتصادی بیل است که بسیار اصلاح شده و به مقدار زیادی است. از طرف دیگر ، سیم EDM با مقادیر کمی ارجح خواهد بود زیرا نمی توان آن را با چنین کار بالایی انجام داد.
به همین ترتیب ، سیم EDM می تواند حتی در بیشتر هندسه های پیچیده و بدون هیچ مشکلی ، به دقت 0.001 تا 0.005 اینچ برسد. از طرف دیگر لیزر تقریباً در محدوده 0.002 پوند تا 0.005 اینچ برای نقاط که در مواد نازک برش خورده است ، دقیق است در حالی که دقت برای مواد ضخیم تخریب می شود.
نه ، لیزرها همیشه سریعتر از جت های آب نیستند. سرعت لیزر با استحکام مایع تعیین می شود. اگرچه این درست است ، با این حال ، سیم EDM در واقع دقت بالاتری را حتی با سرعت زیاد حفظ می کند ، بنابراین یک راه حل مناسب برای فرآیندهای موجود در مواد دیواری ضخیم است که نیاز به دقت عالی دارند.
از ایجاد علائم و نمایشگرها ، تا کار با قطعات الکترونیکی و محصولات قابل شمارش کلی ، استفاده از برش های لیزر با افزودن محلول با سرعت بالا و توانایی تولید الگوهای پیچیده غیر اقتصادی در یک سفارشی به موقع گسترش می یابد.
سیم EDM برای ارائه یک پایان با کیفیت بالا شناخته شده است که در آن گزینه نهایی یک کار خوب است که می تواند با مقدار معمولی 16 - 32 میکرون RA به دو قسمت جدا شود. وقتی صحبت از مواد نازک می شود ، برش لیزر دارای کیفیت لبه مزیت است اما برای مواد ضخیم تر ، لبه ها ممکن است نیاز به پردازش بیشتر داشته باشند.
در حقیقت ، این دو فناوری همچنان بهبود می یابند ، به عنوان مثال معرفی لیزرهای قدرتمندتر ، طول موج لیزر جدید ، افزودن اتوماسیون حتی بیشتر به یک برش لیزر و توسعه ماشین های جدید برای EDM. در نتیجه بهره وری بالاتر و انتخاب بیشتر مواد برای ماشینکاری EDM. علاوه بر این ، ترکیبی از استراتژی های سبز و اجرای سیستم های ترکیبی نیز فرصت های فوق العاده ای را ارائه می دهد.
Team MFG یک شرکت تولیدی سریع است که در ODM تخصص دارد و OEM از سال 2015 شروع می شود.