Det är lämpligt att säga att laserskärning och EDM -skärning av trådar är två helt sammanhängande skärningstekniker, även om man kan betrakta dem som två motsatser. Att känna till deras distinktioner är nödvändigt för ingenjörer och tillverkare för att välja rätt metod för det givna projektet.
Denna blogg syftar till att jämföra laserskärning och tråd EDM i alla aspekter, inklusive men inte begränsat till deras principer, kapacitet och teknik, deras för- och nackdelar och deras användning. Att förstå den grundläggande skillnaden i dessa skärningsprocesser gör det möjligt för respektive tillverkare att optimera sitt val av teknik för ett visst projekt, så att kvalitet, ledtid och kostnader alla är tillfredsställande.
Skillnader mellan laserskärning och tråd EDM
Vad är laserskärning?
Laserskärning hänvisar till den höga precisions- och noggrannhetens termiska skärningsprocess för att utforma former och storlekar på olika material genom användning av en kraftfull laserstråle. I detta fall riktas en laserstråle på en målbild, och den intensiva ljusstrålen absorberas av bilden som mjuknar eller förångar bilden och skär sedan igenom den.
Vad är processen för laserskärning?
En laserskärmaskin är ett datorkontrollerat skärverktyg (CNC) som använder en kraftfull laserstråle med hög energi, särskilt koldioxid, fiberlaser eller någon annan typ av laserstråle. En serie speglar och fokuseringslinser riktar laserstrålen till arbetsstyckets kurva. När man riktar lasern på materialets yta absorberar materialet den strålande energin och inom några sekunder blir uppvärmda upp till en sådan grad att det smälter, vänder sig till ånga eller kemiskt löses upp och blir därmed avskuren. Omvänt blåses gasen som vanligtvis är kväve eller syre vinkelrätt mot skärningsriktningen genom munstycket till skärkanten för att hjälpa till att ta bort det smälta materialet, förhindra oxidation av materialet och kyla skärspetsen.
CNC LPG skärning med gnistor på nära håll
Fördelar med laserskärning
Laserskärningsteknik erbjuder många betydande fördelar som gör det till ett föredraget val i modern tillverkning. Dessa fördelar sträcker sig över precision, effektivitet, kvalitet och mångsidighetsdimensioner:
Hög precision: Precisionen för laserskärning kan nå ± 0,05 mm, och skärbredden kan vara så låg som 0,1 mm, vilket uppfyller kraven för högprecisionsbehandling.
Snabbhastighet: Hastigheten för laserskärning kan nå flera meter per minut, vilket förbättrar produktionseffektiviteten kraftigt.
Liten värmepåverkad zon: Den värmepåverkade zonen för laserskärning är vanligtvis mindre än 0,5 mm, vilket har liten effekt på den termiska deformationen av arbetsstycket.
God snittkvalitet: Snittet av laserskärning är smidig och burrfri, vilket minskar behovet av efterföljande bearbetning.
Brett utbud av tillämpliga material: Laserskärning är lämplig för en mängd olika material, inklusive metaller och icke-metaller.
Hög flexibilitet: Laserskärning kan flexibelt klippa komplexa mönster och former för att möta personliga anpassningsbehov.
Vad är Wire EDM?
Wire EDM, känd som Wire EDM, är en avancerad bearbetningsprocess där kontinuerliga elektriska gnistor genereras för att erodera ledande material med stor precision. Processen innebär oöverträffad bearbetningstekniker där arbetsstycket är nedsänkt i avjoniserat vatten och en mycket tunn tråd skjuts i hög hastighet runt arbetsstycket på grund av två styrhjul. När en högspänningsfrekvens appliceras mellan tråden och arbetsstycket producerar det kontinuerliga bågar mellan de två, vilket resulterar i en mycket stor mängd värme i ett visst område. Efter det börjar området på arbetsstyckets yta smälta, avdunsta och spallas av och därmed gör att materialet tillverkas och stycket avbröts.
Närbild av en Precision Wire EDM-huvud i en industriell miljö
Skillnader mellan WEDM och traditionell EDM
Jämfört med traditionell EDM har WEDM följande egenskaper:
Fine Strand Cutter: Wedm använder en metallisk tråd på 0,01-0,2 mm storlek för att utföra funktioner av denna typ.
Kontaktlös bearbetning: Det finns ingen punkt där arbetet berörs av tråden, eftersom detta görs på helt utan kontakt i WEDM som resulterar i mekanisk manipulation av arbetsstycket.
Lika erosion: Det är möjligt att alltid hålla en enda skärhöjd med WEDM för att producera mycket exakta former.
Raka eller roterade snitt: Wedm tillåter också bearbetning av avsmalnande kanter, kottar och mer komplicerade geometriska ytor.
Tidseffektivitet: Mycket snabba skärningshastigheter har uppnåtts genom denna typ av bearbetning så att på en minut kan man bearbeta flera hundra kvadratmillimeter som inte kan göras ens genom de gamla okonventionella bearbetningsprocesserna.
Fördelar med att använda WEDM
Det finns flera distinkta fördelar med trådskuren EDM eller WEDM som gör det avgörande för tillverkning av hög kvalitet. Några av de fördelar som bäst sammanfattar WEDM -tekniken är tekniska till sin natur:
Hög noggrannhet vid utförande: Här kan det anges att den möjliga dimensionella avvikelsen för WEDM -tillverkningen kan hålla sig inom intervallet ± 0,001 mm, medan RA -värdet som ska erhållas på de bearbetade ytorna är 0,1 lm eller till och med bättre.
Stor variation av de bearbetade materialen: Tekniker för skärning av tändtråd möjliggör bearbetning av ett brett utbud av ledande material, inklusive de med hög hårdhet som värmebehandlad stål och keramik.
Frånvaro av skärkrafter: Operationer av skärning av tändtråd innebär ingen kontakt mellan skärverktyget eller elektroden och arbetsstycket.
Micro Kerf-storlek: Skärningsbredden i gnist erosion kan vara mycket mindre i värde och i så fall lovar detta att minska slöseri med material.
Komplexa skärformer: Teknologiska och efterfrågan-inducerade kapaciteter för gnista erosion är sådana att varken respektive geometriska kapslingar och deras element, inte heller de andra porösa delarna av formen inklusive avsmalningarna kan bearbetas korrekt, vilket inte är sant för nästan alla andra metoder.
Jämförelse av laserskärning och tråd EDM: kritiska skillnader
Skärfunktioner: Laser vs EDM
Det finns ett antal fördelar som gäller var och en av teknologierna. Laserskärning är vanligtvis bättre för tunna material eller med höga produktionsbehov eftersom det hjälper skärningsprocessen vid ett snabbare tempo. Fiberlasrar har potential att nå eyelinerhastigheter när man skär metaller och därmed ökar mängden skärning som tillverkarna gör vid en given tidpunkt.
Å andra sidan kan Wire EDM beskrivas som en snabbare ultraprecise -teknik. Även om bearbetning av tjocka metallsektioner omfattande innebär högre noggrannhet än de bearbetande tunna delarna, förklaras de senare bättre med takten i tråd EDM. Denna teknik är fina detaljerade egenskaper tillsammans med de höga precision och nära toleranser som den kan uppnå gör det användbart för branscher där det ligger på noggrannhetskraven.
Laserskärning. Metallbearbetning med gnistor på CNC -lasergraveringsbehandling
Materialkompatibilitet och begränsningar
Det breda utbudet av material som är lämpliga för laserskärning inkluderar metaller, inga metaller och kompositer. För ett fall kan metall som stål eller aluminium och ingen metall som plast eller trä användas för laserskärning, vilket markerar en omfattningsområde i laserskärning. När det gäller material ensam kan val av lasertyp vara beroende av ett visst material som bearbetas i sig, såsom CO2 eller fiberlaser.
I motsats till laserskärning använder trådskärning en annan princip och är strikt begränsad till metaller som alla är kvalificerade i Wire EDM -skärning och endast elektriskt ledande på det också. Vissa av dessa kopierbara material skulle bestå av stål, aluminium, titan, koppar och liknande. Denna metod kan emellertid inte användas vid bearbetning av icke-ledande material som plast, glas och keramik. Svårigheten i Wire EDM att arbeta med laddningsmetaller kräver istället denna teknik i sådana applikationer och den fungerar.
Precision och toleransnivåer
Av alla precisionsalternativ som finns tillgängliga idag, stannar Wire EDM före förpackningen. Det kan tillhandahålla de smalaste toleranserna på en repeterbar basis mellan ± 0,001 och ± 0,005 tum, inklusive extremt stränga krav för intrikata delar och snygga former. Inga krafter används såsom i mekanisk skärning för att eliminera problem som rör en böjning av ett skärverktyg i det klippta hålet, vilket säkerställer oförutsägbar noggrannhet.
Kommer till noggrannhetsproblemen har laserskärning också visat förbättrade resultat: de senaste systemen kan täcka tunna material till noggrannhet på ± 0,002 till ± 0,005 tum. Men med ännu tjockare material som bearbetas, minskar emellertid uppnåendet av efterbehandlingsprecision under laserskärning på grund av genererad värme, såväl som värme påverkade zoner, till och med vridning i vissa fall.
Ytfinish: Laser Cut vs EDM bearbetad
Vanligtvis är Wire EDM känd för sin förmåga att leverera hög kvalitet och extremt rena ytbehandlingar som nästan aldrig kräver någon ytterligare polering. Denna unika ljudfinish beror på att skärningen styrs med laseroperationer. Den typiska ytfinishen som Wire EDM kan uppnå är 16-32 RA-mikroincher som ger slutprodukten en stor enhetlig polerad look.
Laserskärning är effektiv för att få exakta, snygga kanter speciellt för kortare material. Men med ökningen av ståltjockleken kanske kanterna inte är av så god kvalitet på grund av den mer expansiva utgången. Bearbetning skulle också bli nödvändig för det relativt tjockare materialet om ytkvaliteten ska förbättras genom att säga slipning eller polering.
Skärhastighet för laserskärning och tråd EDM
Laserstrålar ger snabbare resultat och är vanligtvis det perfekta alternativet när det gäller tid och produktionseffektivitet. I synnerhet, eftersom energin från en laser vanligtvis leder till aggressiv förångning av materialet, resulterar laserbehandling vanligtvis i betydligt snabbare drift. Detta gäller speciellt för tunna sektioner där, istället för att tråd EDM spelar in, producerade laserskärningar beställningar av snabbare hastigheter.
Wire EDM använder mycket tid jämfört med resten av processerna på grund av dess fokus på precisionsarbete istället hastighet. Skärhastigheter kan variera beroende på vilken typ av material, tjocklek och ytfinish som krävs i EDM -inställningen för tråd. Wire EDM är långsammare än laserskärning men förmågan att klippa med hög precisionshastighet och noggrannhet i Wire EDM gör det fortfarande bättre för applikationer som kräver precision.
Välja mellan laserskärning och Wire EDM -tjänster
Vid bestämning mellan laserskärning och trådtjänster som är lämpliga för uppgiften räknas många aspekter, som inkluderar typ av material, delens tjocklek, noggrannhetsnivån som behövs, mängden objekt och priser och många andra.
Faktorer att tänka på
Material : Laserskärning är en mångsidig bearbetningsteknik som kan arbeta med olika materialtyper - inklusive metaller, plast, trä och kompositer. Detta i motsats till tråd EDM som bara kan fungera på ledande metaller och deras legeringar.
Tjocklek : Laserteknologier är lämpliga när man kräver bearbetning av tunna sektioner. Som jämförelse kan Wire EDM tillämpas när arbetsstycket är särskilt tjockt. Ett sådant val beror vanligtvis på den nödvändiga tjockleken på arbetsstycket och projektet.
Precision : När det gäller precision kanter Wire EDM tävlingen som ger oöverträffad precision och tillåter toleranser så snäva som ± 0,001 tum eller mindre. I motsats till laserskärning som uppnådde hög precision, är detta fall begränsat genom att använda tjocka material.
Volym : När en stor mängd artiklar behövs i en enda produktionsprocess blir laserskärning den mest föredragna metoden eftersom den har en mycket hög skärhastighet och är billigare. Wire EDM är därför mer inriktad på projekt som kräver hög noggrannhet men behöver en relativt låg volym.
Kostnad : Kostnaden för laserskärning eller Wire EDM kommer att vara annorlunda beroende på ett antal faktorer som materialet som arbetar med, tid för arbetet och laddningsnivåer per timme. Den ena rekommenderas att titta på både de grundläggande och återstående kostnaderna när du väljer en tjänst.
Typiska laserskärningar
Det finns många syften som betjänas av laserskärning i olika branscher. För att ge några distinkta användningsområden:
Skyltar och skärmar : Resorts och parker, stora företag som Google eller BMW, som försöker visa sina referenser på sina kontor eller andra utrymmen och arbetar i olika områden i USA. De skapar olika skyltelement baserat på varumärket/logotypen.
Elektronik : Nischspecialiseringen och tillverkningen av olika typer och områden för elektroniska element, inklusive hisning och BGA -element, ledde till utvecklingen av laserskärning.
Produktion med hög volym : Geometrisk komprimering används i stora make-U i sådana fall. Lasrar använder vid tillverkning av artiklar ger produktion av fler och fler delar inom samma tidsram och en situation som orsakar goda resultat från att göra många nedskärningar i samma varaktighet.
Common Wire EDM -användningar
Wire Electrical Dischiple Machining (EDM) har en speciell plats i fall som behöver högsta möjliga noggrannhet för operationer, som:
Aerospace : Sådana typer av komponenter som turbinblad, bränsleinsprutare och landningsutrustningssektioner som är enkla att producera med hjälp av Wire EDM, hitta omfattande användning inom flyg- och rymdsektorn.
Medicinsk utrustning : Vid tillverkning av kirurgiska instrument, implantat eller instrument som tråd EDM, som kan uppnå hög noggrannhet med mycket tät noggrannhet och mycket polerad yta, behövs denna teknik.
Verktyg : Till exempel används Wire EDM i produktion av sådana element som formar av hålrum och kärnor med skär med intrikat design.
Precision med låg volym : Även för små produktionssatser som består av flera sofistikerade delar är Wire EDM i de flesta fall den mest konkurrenskraftiga lösningen.
Framtiden för laserskärning och Wire EDM -teknik
När tillverkningsindustrin fortsätter att utvecklas genomgår både laserskärning och Wire EDM-teknik betydande framsteg för att möta de ständigt växande kraven på precision, effektivitet och hållbarhet.
Framsteg inom laserteknik
Laserskärningsteknik upplever en våg av innovationer som syftar till att förbättra dess kapacitet och prestanda:
Högre effekt : Utvecklingen av högeffekt laserkällor, såsom fiberlasrar, möjliggör snabbare skärhastigheter och förmågan att bearbeta tjockare material med förbättrad kantkvalitet.
Nya våglängder : Införandet av nya laservåglängder, som gröna och ultravioletta lasrar, utvidgar utbudet av material som effektivt kan skäras, inklusive reflekterande metaller och värmekänsliga material.
Bättre automatisering : Avancerade automatiseringsfunktioner, såsom automatiskt munstycksbyte, adaptiv optik och realtidsprocessövervakning, optimerar skärningsprocessen, minskar drifttiden och säkerställer konsekvent kvalitet.
Utvecklingen i Wire EDM
Wire EDM -teknik bevittnar också betydande framsteg som är inriktade på att förbättra maskinens effektivitet och utöka dess materialbehandlingsfunktioner:
Maskineffektivitet : Tillverkarna utvecklar mer effektiva EDM -maskiner för tråd med snabbare skärhastigheter, minskad trådförbrukning och förbättrade spolningssystem för att minimera bearbetningstid och driftskostnader.
Expandering av materialalternativ : Forskningsinsatser fokuserar på att förbättra Wire EDM: s förmåga att bearbeta icke-ledande material genom användning av specialiserade beläggningar och hybridbearbetningstekniker, vilket öppnar upp nya applikationsmöjligheter.
Hållbarhetsinsatser
Både laserskärning och Wire EDM -teknik prioriterar hållbarhet för att minska deras miljöpåverkan:
Energieffektivitet : Tillverkarna utvecklar energieffektiva maskiner och implementerar kraftbesparande funktioner för att minimera energiförbrukningen och minska koldioxidavtrycket för skärningsprocesserna.
Avfallsminskning : Insatser görs för att optimera materialanvändning, minimera avfallsgenerering och främja användningen av återvinningsbara och miljövänliga förbrukningsvaror, såsom biologiskt nedbrytbara dielektriska vätskor i tråd EDM.
Potential för hybridlaser/EDM -system
Framtiden kan bevittna uppkomsten av hybridlaser/EDM -system som kombinerar styrkorna hos båda teknologierna:
Kompletterande kapacitet : Hybridsystem kan utnyttja hastigheten och mångsidigheten för laserskärning för initial formning och precision och ytfinish för Wire EDM för slutbehandling, och erbjuder det bästa av båda världarna.
Utökat applikationsintervall : Integrationen av laser- och EDM -tekniker i en enda maskin kan möjliggöra behandling av ett bredare utbud av material och geometrier, som serverar olika branschbehov.
Slutsats
Sammanfattningsvis är både laserskärning och tråd EDM olika men unika tekniker med sina egna fördelar inom precisionsteknik. Att känna till de kritiska skillnaderna mellan de två systemen är en nödvändighet när man bestämmer vilken man ska välja för en given uppgift, i intresse av kvalitet och kostnad.
I stället för skärning kommer vi att använda EDM -processen med hög precision för den ovannämnda applikationen. Ska det finnas några behov, tveka inte att kontakta oss när som helst.
Referenskällor
Laserskärning
Elektrisk urladdningsbearbetning (EDM)
Vanliga frågor
Vad skiljer Wire EDM från laserskärning mest?
Laserskärning koncentrerar sig mest på att arbeta med tunna material i en höghastighetsproduktionskapacitet. Wire EDM är av betydelse när man hanterar skärning av metalliska material för stor tjocklek för precisionsändamål. När det gäller materialkompatibilitet vinner laserskärning med en stor marginal jämfört med Wire EDM som uppnår högre precision och har bättre ytfinish.
Kan Wire EDM klippa icke-ledande material?
Nej, Wire EDM är specifikt utformad för elektriska ledande metaller och alla dess variationer som lämnar de icke-ledande materialen som plast, glas och keramik som är utanför ekvationen när man använder tråd EDM.
Vilken skärmetod har fler fördelar för en stor serieproduktion?
I situationen för stor serieproduktion är laserskärning med hänsyn till skärningshastigheten det bästa eftersom det är den snabbaste och ekonomiskt den billet som är den modifierade mycket och i stor mängd. Å andra sidan kommer Wire EDM att föredra med de små mängderna eftersom man inte har råd att köra den med så hög uppgift.
Hur kan EDM -skärning av tråd uppnås i jämförelse med laserskärning?
På samma sätt kan Wire EDM nå noggrannhet på ± 0,001 till ± 0,005 tum även i de flesta av de komplexa geometrierna utan några problem. En laser å andra sidan är exakt ungefär i intervallet ± 0,002 till ± 0,005 tum för punkter som snittas i tunna material medan noggrannheten bryts ned för tjocka material.
Vilket är snabbare? Laser eller vattenjetskärning speciellt för tjockare metallkomponenter?
Nej, lasrar är inte alltid snabbare än vattenstrålar; Laserens hastighet bestäms av vätskans styrka. Även om detta är sant, så upprätthåller Wire EDM faktiskt högre noggrannhet även i höga hastigheter, så det är en perfekt lösning för processer på tjocka muromgärdade material som kräver högsta noggrannhet.
Inom vilka olika områden behövs vanligtvis laserskärningstjänst?
Från att göra skyltar och skärmar, till att arbeta med elektroniska delar och allmänna räknbara produkter, breddar användningen av laserskärare med tillägg av höghastighetslösning och kapacitet att producera oekonomiska komplexa mönster i en snabb anpassare.
Hur jämför ytbehandlingarna på laserskurna komponenter med de som produceras av Wire-Edm?
Wire EDM är känd för att leverera en högkvalitativ finish där det slutliga alternativet är ett fint verk som kan delas upp i två avskiljningar med ett typiskt värde på 16 - 32 mikron RA. När det gäller tunna material har laserskärning fördelkantkvaliteten men för de tjockare materialen kan kanterna kräva ytterligare bearbetning.
Kan vi förvänta oss några nya förändringar i Laser Cutting och Laser EDM -tekniken?
Faktum är att dessa två tekniker fortsätter att förbättras, på grund av till exempel införandet av kraftfullare lasrar, nya laservåglängder, tillägget av ännu mer automatisering till en laserskärare och utvecklingen av nya maskiner för EDM; vilket resulterar i högre produktivitet och fler val av material för EDM -bearbetning. Dessutom erbjuder kombinationen av gröna strategier och implementering av hybridsystem också enorma möjligheter.
