Primerno je reči, da sta lasersko rezanje in rezanje z žičnimi EDM dve popolnoma skladni tehnologiji rezanja, čeprav se lahko človek šteje za dva nasprotja. Poznavanje njihovih razlik je potrebno za inženirje in proizvajalce, da bi izbrali pravo metodologijo za dani projekt.
Namen tega bloga je primerjati lasersko rezanje in povezovanje EDM v vseh pogledih, vključno z njihovimi načeli, zmožnostmi in tehnologijami, njihovimi prednosti in slabostmi ter njihovo uporabo. Razumevanje temeljne razlike teh procesov rezanja omogoča ustreznim proizvajalcem, da optimizirajo svojo izbiro tehnologije za dani projekt, tako da so kakovost, čas in stroški zadovoljivi.
Razlike med laserskim rezanjem in žičnim EDM
Kaj je lasersko rezanje?
Lasersko rezanje se nanaša na postopek visoke natančnosti in natančnosti termičnega rezanja oblikovanja oblik in velikosti različnih materialov z uporabo močnega laserskega žarka. V tem primeru se laserski žarek usmeri na ciljno sliko, intenzivni svetlobni žarek pa absorbira slika, ki sliko mehča ali izhlapi in nato skozi njega prereže.
Kakšen je postopek laserskega rezanja?
Laserski rezalni stroj je računalniško nadzorovano orodje za rezanje (CNC), ki uporablja močan laserski žarek z visoko energijo, zlasti ogljikov dioksid, laser iz vlaken ali katero koli drugo vrsto laserskega žarka. Niz ogledal in fokusnih leč usmeri laserski žarek na krivuljo obdelovalnega dela. Medtem ko laser usmerja na površino materiala, material absorbira sijočo energijo in v nekaj sekundah se segreje do takšne stopnje, da se topi, se obrne na hlape ali kemično raztopi in se tako odreže. Nasprotno pa se plin, ki je običajno dušik ali kisik, piha pravokotno na smeri rezanja skozi šobo do rezalnega roba, da pomaga odstraniti staljeni material, preprečiti oksidacijo materiala in hlajenje konice rezanja.
CNC LPG rezanje z iskri
Prednosti laserskega rezanja
Laserska tehnologija rezanja ponuja številne pomembne koristi, zaradi katerih je najprimernejša izbira v sodobni proizvodnji. Te prednosti obsegajo dimenzije natančnosti, učinkovitosti, kakovosti in vsestranskosti:
Visoka natančnost: natančnost laserskega rezanja lahko doseže ± 0,05 mm, širina rezanja pa je lahko le 0,1 mm, kar ustreza zahtevam visoko natančne obdelave.
Hitra hitrost: Hitrost rezanja laserja lahko doseže nekaj metrov na minuto, kar močno izboljša učinkovitost proizvodnje.
Majhna toplotno območje: toplotno prizadeto območje laserskega rezanja je običajno manjše od 0,5 mm, kar malo vpliva na toplotno deformacijo obdelovanja.
Dobra kakovost zareza: Rez laserskega rezanja je gladko in brez zakopa, kar zmanjšuje potrebo po nadaljnji obdelavi.
Široka paleta ustreznih materialov: Lasersko rezanje je primerno za različne materiale, vključno s kovinami in nevidi.
Visoka prilagodljivost: Lasersko rezanje lahko prilagodljivo zmanjša zapletene vzorce in oblike, da bi zadovoljili prilagojene potrebe po prilagoditvi.
Kaj je Wire EDM?
Wire EDM, znan kot Wire EDM, je napreden postopek obdelave, v katerem se nastajajo neprekinjene električne iskre, ki z veliko natančnostjo erodirajo prevodne materiale. Postopek vključuje drugo do nobene tehnike obdelave, v katerih je obdelovanec potopljen v deionizirano vodo, zelo tanka žica pa se zaradi obdelovanca potisne na veliko hitrost zaradi dveh vodniških koles. Kadar se med žico in obdelovancem uporablja visoka napetostna frekvenca, med obema proizvaja neprekinjene loke, kar ima za posledico zelo veliko toploto na določenem območju. Po tem se območje površine obdelovanca začne topiti, izhlapevati in odvrniti, zato je material izdelan in kos se odreza.
Od blizu pogled na natančno žično glavo EDM v industrijskem okolju
Razlike med sredo in tradicionalnim EDM
V primerjavi s tradicionalnim EDM ima WEDM naslednje značilnosti:
Fine Strand Cutter: SEDM uporablja kovinsko nit velikosti 0,01-0,2 mm za doseganje tovrstnih funkcij.
Brezkontaktna obdelava: ni nobenega smisla, na katerem se delovni del dotakne žica, saj se to izvaja na popolnoma brez stikalni razdalji na sredo, kar ima za posledico mehansko manipulacijo delovnega dela.
Enaka erozije: Možno je vedno hraniti eno samo višino rezanja z WEDM, da ustvarite zelo natančne oblike.
Ravni ali zasukani rezi: SEDM omogoča tudi obdelavo zoženih robov, stožcev in bolj zapletenih geometrijskih površin.
Časovna učinkovitost: Zelo hitre hitrosti rezanja so bile dosežene s to vrsto obdelave, tako da lahko v eni minuti obdelamo nekaj sto kvadratnih milimetrov, ki jih ne moremo storiti niti stari nekonvencionalni procesi obdelave.
Prednosti uporabe WEDM
Obstaja več različnih prednosti EDM-ja, ki je izrezan z žico, ali je ključnega pomena pri kakovostni proizvodnji. Nekatere prednosti, ki najbolje povzemajo tehnologijo Wedm, so tehnične narave:
Visoka natančnost pri izvajanju operacij: Tu je mogoče navesti, da se lahko možno dimenzijsko odstopanje proizvodnje WEDM drži v intervalu ± 0,001 mm, medtem ko je vrednost RA, ki jo je treba dobiti na obdelanih površinah, 0,1 lm ali še boljša.
Velika spremenljivost predelanih materialov: tehnike rezanja žic iskrice omogočajo obdelavo širokega niza prevodnih materialov, vključno z visoko trdoto, kot sta toplotno obdelano jeklo in keramika.
Odsotnost rezalnih sil: Operacije rezanja žic iskre ne vključujejo stika med rezalnim orodjem ali elektrodo in obdelovancem.
Velikost mikro Kerf: rezana širina erozije iskre je lahko veliko manjša vrednost in če je tako, to obljublja zmanjšanje odpadkov materiala.
Kompleksne oblike rezanja: Tehnološke in povpraševane zmogljivosti erozije iskre so takšne, da niti ustrezni geometrijski zaprti zaprti in njihovi elementi, niti drugi porozni deli kalupa, vključno s taperje, lahko pravilno obdelujejo, kar ne velja za skoraj vse druge prakse.
Primerjava laserskega rezanja in žice EDM: Kritične razlike
Zmogljivosti za rezanje: Laser proti EDM
Obstajajo številne prednosti, ki veljajo za vsako od tehnologij. Lasersko rezanje je običajno boljše za tanke materiale ali z visokimi potrebami proizvodnje, saj pomaga pri postopku rezanja pri hitrejšem tempu. Laserji iz vlaken lahko pri rezanju kovin dosežejo hitrost eyelinerja in tako v določenem času povečajo količino rezanja, ki jih proizvajalci opravijo.
Po drugi strani pa lahko žični EDM opišemo kot hitrejšo ultrapremijsko tehniko. Čeprav obdelava debelih kovinskih odsekov izjemno vključuje večjo natančnost kot obdelovalni tanki deli, je slednji razložen bolje s tempom žice EDM. Te tehnologije so natančne podrobne značilnosti, skupaj z visoko natančnostjo in tesnimi tolerancami, ki jih lahko doseže, koristno za panoge, kjer je poudarek na zahtevah natančnosti.
Lasersko rezanje. Kovinska obdelava s iskri na CNC laserskem graviranju
Združljivost in omejitve materiala
Širok spekter materialov, primernih za lasersko rezanje, vključuje kovine, nobene kovine in kompozite. Na primer, kovine, kot je jeklo ali aluminij in nobena kovina, kot sta plastika ali les, se lahko uporabijo za lasersko rezanje, kar označuje obseg materiala pri laserskem rezanju. Samo glede na material je izbira laserskega tipa lahko odvisna od določenega materiala, ki se sam obdeluje, na primer CO2 ali vlakna.
V nasprotju z laserskim rezanjem uporablja rezanje žic drugačno načelo in je strogo omejeno na kovine, ki so vse usposobljene pri rezanju žičnega EDM in pri tem tudi električno prevodni. Nekateri od teh materialov, ki jih je mogoče kolati, bi bili sestavljeni iz jekla, aluminija, titana, bakra in všečkov. Vendar te metode ni mogoče uporabiti pri obdelavi nerazvodnih materialov, kot so plastika, steklo in keramika. Težave pri žičniku EDM za delo pri kovinskih kovinah namesto tega zahtevajo to tehniko v takšnih aplikacijah in deluje.
Ravni natančnosti in tolerance
Od vseh možnosti natančnosti, ki so danes na voljo, Wire EDM ostane pred paketom. Sposoben je zagotoviti najožje tolerance na ponovljivi osnovi med ± 0,001 in ± 0,005 palcev, vključno z izjemno strogimi zahtevami za zapletene dele in domišljijske oblike. Nobene sile se ne uporabljajo, na primer pri mehanskem rezanju za odpravo vprašanj v zvezi z upogibanjem orodja za rezanje znotraj rezane luknje, kar zagotavlja nepričakovano natančnost.
Zaradi natančnosti je lasersko rezanje pokazalo tudi izboljšane rezultate: najnovejši sistemi lahko pokrivajo tanke materiale do natančnosti od 0,002 do ± 0,005 palcev. Vendar pa se ob predelavi še debelejših materialov dosega natančnost končne obdelave med laserskim rezanjem z razlogom nastale toplote, pa tudi v območjih, ki jih vplivajo na toploto, v nekaterih primerih celo izkrivijo.
Površinski zaključek: Laserski rez v primerjavi z EDM obdelano
Običajno je Wire EDM znan po zmožnosti zagotavljanja visoko kakovostnih in izjemno čistih zaključkov, ki skoraj nikoli ne zahtevajo dodatnega poliranja. Ta edinstven zvočni zaključek je zato, ker je rezanje nadzorovano z laserskimi operacijami. Tipična površinska zaključek, ki jo lahko doseže žičnati EDM, je 16-32 RA mikroinč, kar daje končnemu izdelku odličen enoten poliran videz.
Lasersko rezanje je učinkovito pri pridobivanju natančnih, čistih robov, zlasti za krajše materiale. Vendar s povečanjem debeline jekla robovi zaradi obsežnejše proizvodnje morda niso tako dobre kakovosti. Obdelava bi postala tudi potrebna za razmeroma debelejši material, če bi bilo kakovost površine izboljšati z brušenjem ali poliranjem.
Hitrost rezanja laserskega rezanja in žice EDM
Laserski žarki zagotavljajo hitrejše rezultate in so ponavadi idealna možnost, ko gre za čas in učinkovitost proizvodnje. Zlasti zato, ker energija laserja običajno vodi do agresivne izhlapevanja materiala, laserska obdelava običajno povzroči bistveno hitrejše delovanje. To velja zlasti za tanke odseke, kjer namesto žice EDM lasersko rezanje povzroči, da je veliko hitrejše hitrosti.
Wire EDM porabi veliko časa v primerjavi s preostalimi procesi zaradi svoje osredotočenosti na natančno delo namesto tega. Hitrosti rezanja se lahko razlikujejo glede na vrsto materiala, debeline in površinskega zaključka, ki je potrebna v žični nastavitvi EDM. Wire EDM je počasnejši od laserskega rezanja, vendar možnost rezanja z visoko natančnostjo in natančnostjo v žični EDM še vedno izboljša aplikacije, ki zahtevajo natančnost.
Izbira med laserskim rezanjem in žičnimi storitvami EDM
Pri določanju med laserskim rezanjem in žičnimi storitvami EDM, primerne za nalogo, štejejo številni vidiki, ki vključujejo vrsto materiala, debelino dela, potrebno stopnjo natančnosti, količino predmeta in cen ter številnimi drugimi.
Dejavnike, ki jih je treba upoštevati
Material : Lasersko rezanje je vsestranska tehnika obdelave, ki lahko deluje z različnimi vrstami materiala - vključno s kovinami, plastiko, lesom in kompoziti. To je v nasprotju z žično EDM, ki lahko deluje samo na prevodnih kovinah in njihovih zlitinah.
Debelina : Laserske tehnologije so primerne, če potrebujete obdelavo tankih odsekov. Za primerjavo, žični EDM lahko nanesemo, ko je obdelovanec še posebej debel. Tak izbor je običajno odvisen od zahtevane debeline obdelovanca in projekta.
Natančnost : V smislu natančnosti žica EDM poskrbi za konkurenco, ki zagotavlja neprekosljivo natančnost in omogoča tolerance, ki so tesne kot ± 0,001 palca ali manj. Tudi v nasprotju z laserskim rezanjem, ki je dosegel visoko natančnost, je ta primer omejen z uporabo debelih materialov.
Zbirka : Ko je v enem samem proizvodnem procesu potrebna velika količina predmetov, postane lasersko rezanje najbolj zaželena metoda, saj ima zelo visoko hitrost rezanja in je cenejša. Wire EDM je zato bolj usmerjen v projekte, ki zahtevajo visoko natančnost, vendar potrebujejo razmeroma nizko volumen.
Stroški : Stroški laserskega rezanja ali žičnega EDM bodo različni, odvisno od številnih dejavnikov, kot je material, ki se dela, čas dela in stopnje polnjenja na uro. Eno svetujemo, da pri izbiri storitve pogledate tako temeljne kot preostale stroške.
Tipične aplikacije za rezanje laserja
Obstaja veliko namenov, ki jih v različnih panogah streže lasersko rezanje. Zagotoviti nekaj različnih uporabe:
Signage in prikazi : letovišča in parki, velika podjetja, kot sta Google ali BMW, ki poskušajo pokazati svoje poverilnice v svojih pisarnah ali drugih prostorih, ki delajo na različnih področjih ZDA. Ustvarjajo različne elemente oznak, ki temeljijo na blagovni znamki/logotipu.
Elektronika : Niša specializacija in izdelava različnih vrst in polj elektronskih elementov, vključno z elementi hizinga in BGA, sta privedla do razvoja laserskega rezanja.
Proizvodnja z veliko količino : geometrijsko stiskanje se v takih primerih uporablja v velikih znamkah. Uporaba laserjih pri izdelavi predmetov zagotavlja proizvodnjo vedno več delov v istem časovnem okviru in situacijo, ki povzroča dobre rezultate, če v enakem trajanju delajo številne reze.
Skupna žica EDM uporablja
Žična električna obdelava izpusta (EDM) ima posebno mesto v primerih, ki potrebujejo najvišjo možno natančnost za operacije, na primer:
Aerospace : Takšne vrste komponent, kot so turbinske rezila, injektorji za gorivo in odseki pristajalnih prestav, ki jih je enostavno izdelati z uporabo žičnega EDM, najdejo obsežno uporabo znotraj vesoljskega sektorja.
Medicinski pripomočki : Pri izdelavi kirurških instrumentov, vsadkov ali instrumentov, kot je žična EDM, ki lahko dosežejo visoko natančnost z zelo gosto natančnostjo in zelo polirano površino, je ta tehnologija potrebna.
Orodje : Na primer, žični EDM se uporablja pri proizvodnji elementov, kot so kalupi votlin in jeder z vložki, ki imajo zapleteno zasnovo.
Natančnost z nizko količino : tudi za majhne proizvodne serije, sestavljene iz več prefinjenih delov, je žica EDM v večini primerov najbolj konkurenčna rešitev.
Prihodnost laserskega rezanja in žične tehnologije EDM
Ker se proizvodne industrije še naprej razvijajo, tako lasersko rezanje kot tudi žične tehnologije EDM doživljajo pomemben napredek, da bi zadovoljili vedno večje zahteve po natančnosti, učinkovitosti in trajnosti.
Napredek v laserski tehnologiji
Lasersko rezalno tehnologijo doživlja val inovacij, namenjenih izboljšanju njegovih zmogljivosti in zmogljivosti:
Večja moč : Razvoj laserskih virov z visoko močjo, kot so laserji vlaken, omogoča hitrejše hitrosti rezanja in sposobnost obdelave debelejših materialov z izboljšano kakovostjo roba.
Nove valovne dolžine : Uvedba novih laserskih valovnih dolžin, kot so zeleni in ultravijolični laserji, širi obseg materialov, ki jih je mogoče učinkovito rezati, vključno z odsevnimi kovinami in toplotno občutljivimi materiali.
Boljša avtomatizacija : Napredne funkcije za avtomatizacijo, kot so samodejna menjava šobe, prilagodljiva optika in spremljanje procesov v realnem času, optimizira postopek rezanja, zmanjšanje izpadov in zagotavljajo dosledno kakovost.
Razvoj v žičnici EDM
Tehnologija Wire EDM je tudi priča pomembnemu napredku, osredotočenem na izboljšanje učinkovitosti stroja in širitev njegovih zmogljivosti za obdelavo materiala:
Učinkovitost stroja : Proizvajalci razvijajo učinkovitejše žične stroje EDM s hitrejšimi hitrostmi rezanja, zmanjšano porabo žic in izboljšanimi sistemi za splakovanje, da se zmanjša čas obdelave in operativne stroške.
Razširitev materialnih možnosti : Raziskovalna prizadevanja se osredotočajo na izboljšanje sposobnosti žice EDM za obdelavo neprevodnih materialov z uporabo specializiranih premazov in hibridnih tehnik obdelave ter odpirajo nove možnosti uporabe.
Prizadevanja za trajnost
Tako lasersko rezanje kot žične tehnologije EDM prednostno določata trajnost za zmanjšanje vpliva na okolje:
Energetska učinkovitost : Proizvajalci razvijajo energetsko učinkovite stroje in izvajajo funkcije varčevanja z energijo, da zmanjšajo porabo energije in zmanjšajo ogljični odtis procesov rezanja.
Zmanjšanje odpadkov : Prizadevajo si za optimizacijo uporabe materiala, zmanjšanje nastajanja odpadkov in spodbujanje uporabe recikliranih in okolju prijaznih potrošnih materialov, kot so biološko razgradljive dielektrične tekočine v žični EDM.
Potencial za hibridne laserske/EDM sisteme
Prihodnost je lahko priča nastajanju hibridnih laserskih/EDM sistemov, ki združujejo prednosti obeh tehnologij:
Dopolnjene zmogljivosti : Hibridni sistemi bi lahko izkoristili hitrost in vsestranskost laserskega rezanja za začetno oblikovanje in natančno in površinsko zaključek žice EDM za končno zaključek, kar ponuja najboljše iz obeh svetov.
Razširjena območje aplikacij : Integracija laserskih in EDM tehnologij v enem samem stroju bi lahko omogočila obdelavo širšega obsega materialov in geometrij, ki skrbi za različne potrebe v industriji.
Zaključek
Če povzamemo, sta tako lasersko rezanje kot žični EDM različna, a edinstvena tehnologija s svojimi prednosti v natančnem inženiringu. Poznavanje kritičnih razlik med obema sistema je nujno, ko se odločite, koga izberete za katero koli nalogo, zaradi kakovosti in stroškov.
Namesto rezanja bomo uporabili postopek EDM z visoko natančnostjo žice za zgoraj omenjeno aplikacijo. Ali bo treba kakršne koli potrebe, ne oklevajte, da nas kadar koli kontaktirate.
Referenčni viri
Lasersko rezanje
Električna obdelava odvajanja (EDM)
Pogosta vprašanja
Kaj najraje razlikuje žični EDM od laserskega rezanja?
Lasersko rezanje se večinoma osredotoča na delo s tankimi materiali v proizvodni zmogljivosti visoke hitrosti. Žica EDM je pomembna, če se ukvarja z rezanjem velikih debelinskih kovinskih materialov za natančne namene. V zvezi z združljivostjo materiala je lasersko rezanje zmag z velikim robom v primerjavi z žično EDM, ki dosega večjo natančnost in ima boljši površinski zaključek.
Ali lahko žičnati EDM razrežejo neprevodne materiale?
Ne, žica EDM je zasnovana posebej za električne prevodne kovine in vse njene različice, ki pri uporabi žice EDM izhajajo iz enačbe, ki niso v enačbi, kot so plastika, steklo in keramika.
Katera metoda rezanja ima več prednosti za veliko serijsko proizvodnjo?
V razmerah velike serije je lasersko rezanje glede na stopnjo rezanja najboljše, saj je najhitrejša in ekonomska gredica, ki je spremenjena veliko in v veliki količini. Po drugi strani pa bo z majhnimi količinami zaželeno žica EDM, ker si ne moremo privoščiti, da bi ga vodil s tako visoko nalogo.
Kako je mogoče rezati z žičnim EDM v primerjavi z laserskim rezanjem?
Prav tako lahko žica EDM doseže natančnost od ± 0,001 do ± 0,005 palca tudi v večini zapletenih geometrij brez težav. Laser na drugi strani je natančen približno v območju od ± 0,002 do ± 0,005 palca, da se točke vrezane v tanke materiale, medtem ko se natančnost za debele materiale razpade.
Kateri je hitrejši? Lasersko ali vodno rezanje, zlasti za debelejše kovinske komponente?
Ne, laserji niso vedno hitrejši od vodnih curkov; Hitrost laserja je določena s trdnostjo tekočine. Čeprav je to res, pa Wire EDM dejansko ohranja večjo natančnost tudi pri visoki hitrosti, zato je odlična rešitev za procese na debelih zidu, ki zahtevajo vrhovno natančnost.
Na katerih različnih poljih je običajno potrebna storitev laserskega rezanja?
Od izdelave znakov in prikazov do dela z elektronskimi deli in splošnimi štetji izdelkov se uporaba laserskih rezalnikov širi z dodatkom rešitve za visoke hitrosti in zmogljivosti za proizvodnjo neekonomičnih kompleksnih vzorcev v pravočasnem prilagajanju.
Kako se površinski zaključki laserskih komponent primerjajo s tistimi, ki jih proizvaja Wire-EDM?
Wire EDM je znan po tem, da je dosegel visoko kakovostni zaključek, kjer je končna alternativa fino delo, ki ga je mogoče ločiti na dva dela s tipično vrednostjo 16 - 32 mikronov RA. Kadar gre za tanke materiale, ima lasersko rezanje kakovost roba prednosti, za debelejše materiale pa lahko robovi zahtevajo nadaljnjo obdelavo.
Ali lahko pričakujemo kakšne nove spremembe v laserskem rezanju in laserski tehnologiji EDM?
Dejansko se ti dve tehnologiji še naprej izboljšujeta, zaradi na primer uvedbe močnejših laserjev, novih laserskih valovnih dolžin, dodajanja še večje avtomatizacije laserskemu rezalniku in razvoja novih strojev za EDM; kar ima za posledico večjo produktivnost in več izbire materialov za obdelavo EDM. Poleg tega kombinacija zelenih strategij in izvajanje hibridnih sistemov ponuja tudi ogromne priložnosti.
