Je vhodné povedať, že laserové rezanie a rezanie drôtov sú dve plne koherentné technológie rezania, aj keď ich možno považovať za dva protiklady. Poznanie ich rozdielov je pre inžinierov a výrobcov potrebné, aby sa vybrali správna metodika pre daný projekt.
Cieľom tohto blogu je porovnať laserové rezanie a drôty EDM vo všetkých aspektoch, vrátane, ale nielen ich princípov, schopností a technológií, ich výhod a nevýhod a ich použitia. Pochopenie základného rozdielu týchto procesov rezania umožňuje príslušným výrobcom optimalizovať výber technológie pre daný projekt, takže kvalita, dodací čas a náklady sú uspokojivé.
Rozdiely medzi rezaním laserom a drôtom EDM
Čo je to laserové rezanie?
Laserové rezanie sa týka procesu tepelného rezania s vysokou presnosťou a presnosťou na vymýšľanie tvarov a veľkostí rôznych materiálov použitím silného laserového lúča. V tomto prípade je laserový lúč nasmerovaný na cieľový obraz a intenzívny svetelný lúč je absorbovaný obrázkom, ktorý zjemňuje alebo odparuje obraz a následne ho prerezáva.
Aký je proces rezania laserom?
Laserový rezací stroj je počítačovo riadený rezací nástroj (CNC), ktorý využíva silný laserový lúč s vysokou energiou, najmä oxid uhličitý, vláknitý laser alebo akýkoľvek iný typ laserového lúča. Séria zrkadiel a zaostrovacích šošoviek nasmeruje laserový lúč na krivku obrobku. Pri nasmerovaní lasera na povrch materiálu materiál absorbuje žiarivú energiu a v priebehu niekoľkých sekúnd sa zahrieva až do tej miery, že sa topí, otočí sa na pary alebo sa chemicky rozpúšťa, čím sa odreže. Naopak, plyn, ktorý je typicky dusík alebo kyslík, sa vyfúkne kolmo na rezanie smerom cez dýzu k rezaniu, aby sa pomohlo pri odstraňovaní roztaveného materiálu, zabránení oxidácii materiálu a ochladzovaniu reznej špičky.
CNC LPG Cutting s iskrami zblízka
Výhody laserového rezania
Technológia rezania laserom ponúka množstvo významných výhod, vďaka ktorým je preferovanou voľbou v modernej výrobe. Tieto výhody sa trvajú v rozmeroch presnosti, efektívnosti, kvality a univerzálnosti:
Vysoká presnosť: Presnosť rezania laserom môže dosiahnuť ± 0,05 mm a šírka rezania môže byť až 0,1 mm, čo spĺňa požiadavky na spracovanie vysokej presnosti.
Rýchla rýchlosť: Rýchlosť rezania laserom môže dosiahnuť niekoľko metrov za minútu, čo výrazne zvyšuje účinnosť výroby.
Malá zóna postihnutá tepelne: Tepelná zóna rezania laserom je zvyčajne menšia ako 0,5 mm, čo má malý vplyv na tepelnú deformáciu obrobku.
Dobrá kvalita rezu: rez laserového rezania je hladký a bez prasknutia, čím sa znižuje potreba následného spracovania.
Široká škála použiteľných materiálov: Laserové rezanie je vhodné pre rôzne materiály vrátane kovov a nekov.
Vysoká flexibilita: Laserové rezanie môže flexibilne rezať zložité vzory a tvary, aby vyhovovali potrebám prispôsobeného prispôsobenia.
Čo je drôt EDM?
Wire EDM, známy ako drôtený EDM, je pokročilý proces obrábania, v ktorom sa generujú súvislé elektrické iskry na erodovanie vodivých materiálov s veľkou presnosťou. Proces zahŕňa techniky obrábania na druhom mieste, v ktorých je obrobok ponorený do deionizovanej vody a veľmi tenký drôt sa tlači pri vysokej rýchlosti okolo obrobku kvôli dvom vodiacim kolesám. Ak sa medzi drôtom a obrobkom aplikuje frekvencia vysokého napätia, vytvára medzi nimi kontinuálne oblúky, čo vedie k veľmi veľkému množstvu tepla v určitej oblasti. Potom sa plocha povrchu obrobku začne topiť, odparovať sa a vypáliť sa, čím spôsobí výrobu materiálu a prerušenie kusu.
Detailný pohľad na hlavu presného drôtu EDM v priemyselnom prostredí
Rozdiely medzi Wedm a Tradičným EDM
V porovnaní s tradičným EDM má WEDM nasledujúce vlastnosti:
Cutter s jemnými prameňmi: Wedm využíva kovové vlákno s veľkosťou 0,01-0,2 mm na dosiahnutie vlastností tohto druhu.
Bezkontaktné spracovanie: Nemá zmysel, v ktorom sa drôt dotýka pracovného kusu, pretože sa to robí v úplne bezkontaktnej vzdialenosti v WedM, čo vedie k mechanickej manipulácii s pracovným kusom.
Rovnaká erózia: Je možné vždy udržiavať jednu výšku rezu pomocou WEDM, aby sa vytvorili veľmi presné tvary.
Rovné alebo otočené strihy: WEDM tiež umožňuje spracovanie zužujúcich sa okrajov, kužeľov a zložitejších geometrických povrchov.
Časová účinnosť: Veľmi rýchle rýchlosti rezania sa dosiahli týmto typom obrábania tak, že v jednej minúte môže stroj strojovo strojovo niekoľko stoviek štvorcových milimetrov, čo sa nedá dosiahnuť ani starými nekonvenčnými procesmi obrábania.
Výhody používania WEDM
Existuje niekoľko rôznych výhod EDM alebo Wedm Cut Wire Cut, vďaka ktorým je rozhodujúca pri vysokokvalitnej výrobe. Niektoré z výhod, ktoré najlepšie zhŕňa technológiu WEDM, majú technickú povahu:
Vysoká presnosť pri vykonávaní operácií: Tu je možné uviedli, že možná rozmerová odchýlka výroby WEDM sa môže držať v intervale ± 0,001 mm, zatiaľ čo hodnota RA, ktorá sa má získať na opracovaných povrchoch, je 0,1 k alebo ešte lepšia.
Veľká variabilita spracovaných materiálov: Techniky rezania iskrivých drôtov umožňujú spracovanie širokej škály vodivých materiálov vrátane technológií vysokej tvrdosti, ako je oceľ a keramika ošetrená tepelne.
Neprítomnosť rezných síl: Prevádzky rezania iskierových drôtov nezahŕňajú žiadny kontakt medzi rezným nástrojom alebo elektródou a obrobkom.
Veľkosť mikro kerf: Šírka rezu v erózii iskry môže byť oveľa menšia v hodnote, a ak áno, sľubuje zníženie odpadu materiálu.
Komplexné rezné tvary: Technologické a spôsobilosť erózie iskry vyvolané dopytom nie sú také, že ani príslušné geometrické kryty a ich prvky, ani iné pórové časti plesne, vrátane zúženia, nemôžu byť správne opracované, čo neplatí pre takmer všetky ostatné praktiky.
Porovnanie rezania laserom a drôtom EDM: Kritické rozdiely
Schopnosti rezania: Laser vs EDM
Na každú z technológií sa vzťahuje množstvo výhod. Rezanie laserom je zvyčajne lepšie pre tenké materiály alebo s vysokými výrobnými potrebami, pretože pomáha procesu rezania pri rýchlejšom tempe. Vláknové lasery majú potenciál dosiahnuť rýchlosť očných liniek pri rezaní kovov, čím sa zvyšuje množstvo rezania výrobcov v danom čase.
Na druhej strane, drôt EDM možno opísať ako rýchlejšia ultrakratická technika. Aj keď obrábanie hrubých kovových sekcií je mimoriadne zahŕňajúce vyššiu presnosť ako pri obrábaní tenkých častí, toto je lepšie vysvetlené tempom drôteného EDM. Charakteristiky tejto technológie v jemných detailoch spolu s vysokou presnosťou a blízkymi toleranciami, ktoré môžu dosiahnuť, je užitočná pre priemyselné odvetvia, v ktorých sa kladie dôraz na požiadavky na presnosť.
Laserové rezanie. Kovové obrábanie s iskrami na mačení CNC laser
Materiálna kompatibilita a obmedzenia
Široká škála materiálov vhodných na rezanie laserom zahŕňa kovy, žiadne kovy a kompozity. Napríklad kov, ako je oceľ alebo hliník a žiadny kov, ako sú plasty alebo drevo, sa môžu použiť na rezanie laserom, čo označuje rozsah materiatiokutu pri laserovom rezaní. Pokiaľ ide o samotný materiál, výber laserového typu môže závisieť od určitého materiálu, ktorý sa spracováva sám o sebe, ako je CO2 alebo vláknitý laser.
Na rozdiel od rezania laserom, rezanie drôtov používa iný princíp a je prísne obmedzené na kovy, ktoré sa kvalifikujú v rezaní drôtov EDM a iba elektricky vodivé. Niektoré z týchto kolektibilných materiálov by pozostávali z ocele, hliníka, titánu, medi a páči sa mi. Túto metódu sa však nemožno použiť pri spracovaní nevodivých materiálov, ako sú plasty, sklo a keramika. Obtiažnosť v drôtení EDM pri práci na nábojových kovoch namiesto toho vyžaduje túto techniku v takýchto aplikáciách a funguje to.
Úroveň presnosti a tolerancie
Zo všetkých možností presnosti, ktorá je dnes k dispozícii, zostáva Wire EDM pred balením. Je schopný poskytovať najužšie tolerancie na opakovateľnom základe v rozmedzí od ± 0,001 a ± 0,005 palca, vrátane mimoriadne prísnych požiadaviek na zložité časti a ozdobné tvary. Nepoužívajú sa žiadne sily, ako napríklad pri mechanickom rezaní na odstránenie problémov týkajúcich sa ohýbania rezacieho nástroja v rezanom otvore, čím sa zabezpečuje nereagovateľná presnosť.
Pri obavách o presnosť tiež rezanie laseru ukázalo vylepšené výsledky: najnovšie systémy môžu pokrývať tenké materiály na presnosť ± 0,002 až ± 0,005 palca. Avšak, keď sa spracúvajú ešte silnejšie materiály, dosiahnutie presnosti dokončovania počas rezania laserom klesá z dôvodu generovaného tepla, ako aj zón postihnutých teplom, dokonca aj deformácie.
Povrchová úprava: laserový strih vs EDM opracované
Drôt EDM je zvyčajne známy svojou schopnosťou dodávať vysoké a extrémne čisté povrchové úpravy, ktoré takmer nikdy nevyžadujú žiadne ďalšie leštenie. Tento jedinečný zvukový povrch je preto, že rezanie je riadené laserovými operáciami. Typickou povrchovou úpravou, ktorú môže EDM s drôtom dosiahnuť, sú 16-32 RA mikroinches, čo dáva konečnému produktu skvelý jednotný leštený vzhľad.
Laserové rezanie je účinné pri získavaní presných elegantných hrán, najmä pre kratšie materiály. S nárastom hrúbky ocele však okrajy nemusia byť tak dobrej kvality kvôli rozsiahlejšiemu výstupu. Spracovanie by sa tiež stalo potrebným pre relatívne hrubší materiál, ak sa má kvalita povrchu zlepšiť povedzme brúsenie alebo leštenie.
Rýchlosť rezania laserového rezania a drôtu EDM
Laserové lúče poskytujú rýchlejšie výsledky a sú zvyčajne ideálnou voľbou, pokiaľ ide o čas a efektívnosť výroby. Najmä preto, že energia lasera zvyčajne vedie k agresívnej odparovaní materiálu, laserové spracovanie zvyčajne vedie k podstatne rýchlejšej prevádzke. To platí najmä pre tenké úseky, kde namiesto drôtu EDM prichádza do hry laserové rezanie vyrábala rozkazy rýchlejších rýchlostí.
Wire EDM využíva veľa času v porovnaní so zvyškom procesov, pretože sa zameriava na presnú prácu. Rýchlosti rezania sa môžu líšiť v závislosti od druhu materiálu, hrúbky a povrchovej úpravy požadovanej v nastavení drôtu EDM. Wire EDM je pomalšie ako rezanie laserom, ale schopnosť rezať s vysokou presnosťou a presnosťou v drôtenej EDM sa stále zlepšuje pre aplikácie, ktoré si vyžadujú presnosť.
Výber medzi laserovým rezaním a službami drôtu EDM
Pri určovaní medzi laserovým rezaním a službami drôtu EDM vhodných pre úlohu sa počíta mnohé aspekty, ktoré zahŕňajú typ materiálu, hrúbku časti, potrebnú úroveň presnosti, množstvo objektu a ceny a mnoho ďalších.
Faktory, ktoré treba zvážiť
Materiál : Laserové rezanie je všestranná technika spracovania, ktorá môže pracovať s rôznymi typmi materiálov - vrátane kovov, plastov, dreva a kompozitov. Je to v kontraste s drôtom EDM, ktorý môže pracovať iba na vodivých kovoch a ich zliatinách.
Hrúbka : Laserové technológie sú vhodné, keď si vyžaduje spracovanie tenkých sekcií. V porovnaní, drôtený EDM je možné aplikovať, keď je obrobok obzvlášť hrubý. Takýto výber zvyčajne závisí od požadovanej hrúbky obrobku a projektu.
Presnosť : Pokiaľ ide o presnosť, drôty EDM okraje konkurenciu, ktorá poskytuje bezkonkurenčnú presnosť a umožňuje tolerancia tak tesná ako ± 0,001 palca alebo menej. Na rozdiel od rezania laserom, ktorý dosiahol vysokú presnosť, je tento prípad obmedzený pomocou hrubých materiálov.
Objem : Ak je v jednom výrobnom procese potrebné veľké množstvo položiek, potom sa laserové rezanie stáva najvýhodnejšou metódou, pretože má veľmi vysokú rýchlosť rezania a je lacnejšia. Wire EDM je preto viac zameraný na projekty, ktoré si vyžadujú vysokú presnosť, ale potrebujú relatívne nízky objem.
Cena : Náklady na rezanie laserom alebo drôt EDM sa budú líšiť v závislosti od mnohých faktorov, ako je materiál, ktorý sa pracuje, čas práce a sadzby poplatkov za hodinu. Pri výbere služby sa odporúča pozrieť sa na základné aj zvyškové náklady.
Typické aplikácie na rezanie laserom
V rôznych odvetviach slúži veľa účelov laserom. Poskytnúť niekoľko odlišných použití:
Signage and Displays : Resorts and Parks, veľké spoločnosti ako Google alebo BMW, ktoré sa snažia ukázať svoje poverenia vo svojich kanceláriách alebo iných priestoroch a pracujú v rôznych oblastiach USA. Vytvárajú rôzne znakové prvky založené na značke/logu.
Elektronika : špecializácia výklenku a výroba rôznych typov a polí elektronických prvkov vrátane prvkov Hizing a BGA viedli k rozvoju laserového rezania.
Výroba s veľkým objemom : Geometrická kompresia sa v takýchto prípadoch používa vo veľkých makroch. Lasery, ktoré používajú pri výrobe položiek, poskytuje výrobu čoraz viacerých častí v rovnakom časovom rámci a situácii, ktorá spôsobuje dobré výsledky z mnohých škrtov v rovnakom trvaní.
Spoločné drôtové EDM používa
Zväčšenie elektrického výboja z drôtu (EDM) má špeciálne miesto v prípadoch, ktoré si vyžaduje najvyššiu možnú presnosť pre operácie, napríklad:
Aerospace : Takéto typy komponentov, ako sú lopatky turbíny, vstrekovače paliva a časti podvozku, ktoré sa ľahko vyrábajú pomocou drôteného EDM, nájdite rozsiahle využitie v leteckom sektore.
Lekárske pomôcky : Pri výrobe chirurgických nástrojov, implantátov alebo nástrojov, ako je napríklad drôtené EDM, ktoré môžu dosiahnuť vysokú presnosť s veľmi hustou presnosťou a veľmi lešteným povrchom, je táto technológia potrebná.
Nástroje : Napríklad drôtený EDM sa používa na výrobu takých prvkov, ako sú formy dutín a jadier s vložkami, ktoré majú zložitý dizajn.
Presnosť s nízkym objemom : Drôt EDM je tiež pre malé výrobné šarže pozostávajúce z niekoľkých sofistikovaných častí, vo väčšine prípadov najkonkurencieschopnejším riešením.
Budúcnosť laserového rezania a technológie drôtu EDM
Ako sa naďalej vyvíjajú výrobné odvetvia, technológie laserového rezania a drôtu EDM prechádzajú významným pokrokom, aby vyhovovali neustále rastúcim požiadavkám na presnosť, efektívnosť a udržateľnosť.
Pokroky v laserovej technológii
Technológia rezania laserom zažíva vlnu inovácií zameraných na zlepšenie svojich schopností a výkonu:
Vyšší výkon : Vývoj vysoko výkonných laserových zdrojov, ako sú vláknité lasery, umožňuje rýchlejšie rýchlosti rezania a schopnosť spracovať hrubšie materiály so zlepšenou kvalitou okraja.
Nové vlnové dĺžky : Zavedenie nových laserových vlnových dĺžok, ako sú zelené a ultrafialové lasery, rozširuje rozsah materiálov, ktoré je možné efektívne rezať, vrátane reflexných kovov a materiálov citlivých na teplo.
Lepšia automatizácia : Vysoké funkcie automatizácie, ako napríklad automatická zmena dýzy, adaptívna optika a monitorovanie procesov v reálnom čase, optimalizovať proces rezania, znížiť prestoje a zabezpečiť konzistentnú kvalitu.
Vývoj v drôtení EDM
Technológia Wire EDM je tiež svedkom významného pokroku zameraného na zlepšenie efektívnosti stroja a rozširovanie jeho schopností spracovania materiálu:
Účinnosť stroja : Výrobcovia vyvíjajú efektívnejšie stroje na drôty s rýchlejšími rýchlosťami rezania, zníženou spotrebou drôtov a zlepšenými systémami preplachovania, aby sa minimalizovala čas a prevádzkové náklady.
Rozšírenie materiálových možností : Výskumné úsilie sa zameriava na zlepšenie schopnosti spoločnosti EDM Wire spracovať nevodivé materiály pomocou špecializovaných povlakov a hybridných techník obrábania, otvárania nových možností aplikácie.
Úsilie o udržateľnosť
Technológie laserového rezania a drôtu EDM uprednostňujú udržateľnosť, aby sa znížili ich vplyv na životné prostredie:
Energetická účinnosť : Výrobcovia vyvíjajú energeticky efektívne stroje a implementujú funkcie úspory energie, aby sa minimalizovala spotreba energie a znížila uhlíkovú stopu procesov rezania.
Zníženie odpadu : Vyvíja sa úsilie na optimalizáciu využitia materiálu, minimalizáciu tvorby odpadu a podporu používania recyklovateľných a ekologických spotrebných materiálov, ako sú biologicky odbúrateľné dielektrické kvapaliny v drôtení EDM.
Potenciál pre hybridné laserové/EDM systémy
Budúcnosť môže byť svedkom vzniku hybridných laserových/EDM systémov, ktoré kombinujú silné stránky oboch technológií:
Doplnkové schopnosti : Hybridné systémy by mohli využiť rýchlosť a všestrannosť laserového rezania pre počiatočné tvarovanie a presnosť a povrchovú úpravu drôtu EDM na konečné dokončenie a ponúkli to najlepšie z oboch svetov.
Rozšírená aplikácia : Integrácia technológií laserových a EDM v jednom stroji by mohla umožniť spracovanie širšej škály materiálov a geometrie a uspokojiť rôzne potreby v priemysle.
Záver
Aby som to zhrnul, laserové rezanie a drôtené EDM sú rôzne, ale jedinečné technológie s vlastnými výhodami v presnom inžinierstve. Poznanie kritických rozdielov medzi týmito dvoma systémami je nevyhnutnosťou pri rozhodovaní o tom, ktorý z nich si vybrať pre akúkoľvek danú úlohu, v záujme kvality a nákladov.
Iba namiesto rezania použijeme proces EDM s vysokým presným drôtom pre vyššie uvedenú aplikáciu. Budú existovať nejaké potreby, neváhajte nás kedykoľvek kontaktovať.
Referenčné zdroje
Laserové rezanie
Elektrické výstupné obrábanie (EDM)
Časté otázky
Čo odlišuje drôt EDM od laseru, ktorý najviac rezal?
Laserové rezanie sa väčšinou sústreďuje na prácu s tenkými materiálmi vo vysokorýchlostnej výrobnej kapacite. Wire EDM je dôležitý pri riešení rezania kovových materiálov s veľkou hrúbkou na presné účely. Pokiaľ ide o materiálovú kompatibilitu, laserové rezanie výhier s veľkou rezervou v porovnaní s drôtom EDM, ktorý dosahuje vyššiu presnosť a má lepšiu povrchovú úpravu.
Môže drôt EDM rezať nevodivé materiály?
Nie, drôt EDM je špeciálne navrhnutý pre elektrické vodivé kovy a všetky jeho variácie vynechávajú nevodivé materiály, ako sú plasty, sklo a keramika, ktoré sú mimo rovnice pri použití drôteného EDM.
Ktorá metóda rezania má viac výhod pre veľkú sériu?
V situácii pri veľkej sériovej výrobe je laserové rezanie zohľadnením rýchlosti rezania najlepším, pretože je to najrýchlejší a ekonomicky sochor, ktorý je upravený veľa a vo veľkom množstve. Na druhej strane, Wire EDM bude výhodné s malými množstvami, pretože si ho nemôže dovoliť spustiť s takou vysokou úlohou.
Ako je možné v porovnaní s laserovým rezom dosiahnuť rezanie EDM drôtu?
Podobne môže drôtený EDM dosiahnuť presnosť ± 0,001 až ± 0,005 palca aj vo väčšine zložitých geometrií bez problémov. Laser na druhej strane je presný približne v rozsahu ± 0,002 až ± 0,005 palca pre body vyrezávané do tenkých materiálov, zatiaľ čo presnosť klesá pre hrubé materiály.
Čo je rýchlejšie? Laserové alebo vodné rezanie, najmä pre hrubšie kovové komponenty?
Nie, lasery nie sú vždy rýchlejšie ako vodné trysky; Rýchlosť lasera je určená pevnosťou kvapaliny. Aj keď je to pravda, drôt EDM si však v skutočnosti zachováva vyššiu presnosť aj pri vysokých rýchlostiach, takže je to perfektné riešenie pre procesy na hustých opevnených materiáloch, ktoré si vyžadujú najvyššiu presnosť.
V ktorých rôznych poliach je zvyčajne potrebná služba rezania laserom?
Od tvorby značiek a displejov až po prácu s elektronickými časťami a všeobecnými počítačovými výrobkami sa použitie laserových nožov rozširuje s pridaním vysokorýchlostného riešenia a schopnosti výroby neekonomických komplexných vzorov v včasnom prispôsobení.
Ako sa porovnávajú povrchové povrchové úpravy laserových komponentov s tými, ktoré vyrábajú drôtom-EDM?
Wire EDM je známy tým, že dodáva vysoko kvalitný povrch, kde konečná alternatíva je jemná práca, ktorú je možné rozdeliť na dva rozdelenia s typickou hodnotou 16 - 32 mikrónov RA. Pokiaľ ide o tenké materiály, laserové rezanie má výhodu kvality okraja, ale pre hrubšie materiály môžu hrany vyžadovať ďalšie spracovanie.
Môžeme očakávať nejaké nové zmeny v laserovej rezaní a laserovej technológii EDM?
V skutočnosti sa tieto dve technológie naďalej zlepšujú, a to napríklad zavedením výkonnejších laserov, nových laserových vlnových dĺžok, pridania ešte viac automatizácie do laserovej rezačky a vývoja nových strojov pre EDM; čo vedie k vyššej produktivite a väčšiemu výberu materiálov pre obrábanie EDM. Kombinácia zelených stratégií a implementácia hybridných systémov okrem toho ponúka obrovské príležitosti.
