เครื่องตัดเฉือนไฟฟ้า: กระบวนการประเภทและแอปพลิเคชัน

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าผู้ผลิตสร้างส่วนประกอบที่แม่นยำอย่างไม่น่าเชื่อในวัสดุที่ยากที่สุดที่รู้จักกันดีในด้านวิศวกรรม การตัดเฉือนไฟฟ้า (EDM) (EDM) ตั้งอยู่ในระดับแนวหน้าของเทคโนโลยีการผลิตที่ทันสมัยปฏิวัติวิธีที่เรากำหนดรูปแบบโลหะและวัสดุนำไฟฟ้า

กระบวนการผลิตขั้นสูงนี้ควบคุมพลังของการควบคุมไฟฟ้าเพื่อให้ได้ความแม่นยำระดับไมครอนในรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน จากส่วนประกอบกังหันการบินและอวกาศไปจนถึงการปลูกถ่ายทางการแพทย์ความสามารถของ EDM ขยายไปทั่วอุตสาหกรรมที่หลากหลายโดยเสนอวิธีแก้ปัญหาที่วิธีการตัดแบบดั้งเดิมสั้นลง

ผ่านการสำรวจกระบวนการประเภทและแอพพลิเคชั่นเราเปิดเผยว่า EDM เปลี่ยนวัตถุดิบเป็นส่วนประกอบที่มีความแม่นยำซึ่งเป็นพลังของโลกสมัยใหม่ของเราได้อย่างไร

EDM (การตัดเฉือนการปล่อยไฟฟ้า) คืออะไร?

ทำความเข้าใจพื้นฐานของ EDM

การตัดเฉือนไฟฟ้า (EDM) เป็นกระบวนการผลิตที่มีความแม่นยำโดยใช้ประกายไฟฟ้าที่ควบคุมเพื่อกำจัดวัสดุออกจากชิ้นงานนำไฟฟ้า กระบวนการดำเนินการผ่านการปล่อยไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดและชิ้นงานทั้งสองจมอยู่ใต้น้ำใน ของเหลวอิเล็กท ริก ภายใน ช่องว่างการปลดปล่อย 0.01-0.5 มม. ประกายไฟนับพันต่อวินาทีสร้างโซนท้องถิ่นถึง 8,000-12,000 ° C.

ของเหลว อิเล็กทริก ทำหน้าที่หลายฟังก์ชั่น: การให้ฉนวนไฟฟ้า, ระบายความร้อนพื้นที่การตัดเฉือน, ล้างอนุภาคที่ถูกกัดเซาะออกไปและรักษาเงื่อนไขช่องว่างที่ดีที่สุด

หลักการของการพังทลายของประกายไฟ

กระบวนการ กัดเซาะของ Spark เป็นไปตามลำดับที่แม่นยำซึ่ง ช่องไอออนไนซ์ พัฒนาเป็นช่องพลาสมาของก๊าซร้อนแรง การกำจัดวัสดุเกิดขึ้นผ่าน:

• การละลาย และการระเหยของวัสดุ

• การปล่อย วัสดุหลอมเหลวโดยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า

• การก่อตัวของ เลเยอร์ใหม่ ผ่านการแก้ไข

พารามิเตอร์กระบวนการสำคัญ ได้แก่ :

• ชีพจรตรงเวลาและนอกเวลา

• กระแสสูงสุด

• แรงดันไฟฟ้า

ประวัติศาสตร์และวิวัฒนาการของ EDM

เทคโนโลยี EDM เกิดขึ้นใน ปี 1940 ผ่านนักวิทยาศาสตร์โซเวียต Boris และ Natalya Lazarenko ค้นพบการกัดเซาะทางไฟฟ้าที่ควบคุมได้ วิวัฒนาการที่ก้าวหน้าจาก วงจร Lazarenko ขั้นพื้นฐาน ไปจนถึงระบบสมัยใหม่ที่มี เทคโนโลยี การรวม , ระบบลวดซีเอ็นซี และความสามารถขั้นสูงรวมถึง ไมโครเอดเอ็ม , การควบคุมแบบปรับตัวแบบ และการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ AI ที่ขับเคลื่อน

เหตุใด EDM จึงมีความสำคัญในการผลิตที่ทันสมัย?

บรรลุการผลิตที่แม่นยำผ่านเทคโนโลยี EDM

ความแม่นยำระดับไมครอน และ รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน แสดงถึงความสามารถที่แม่นยำของ EDM ในการผลิตที่ทันสมัย กระบวนการดังกล่าวบรรลุความคลาดเคลื่อนของมิติที่แน่น± 0.001 มม. ในขณะที่การตัดแต่งรูปร่างที่สลับซับซ้อนในวัสดุที่แข็งตัว ลักษณะที่ไม่สัมผัสของ EDM ช่วยลดความเครียดเชิงกลและปัญหาการสึกหรอของเครื่องมือซึ่งโดยทั่วไปจะ จำกัด ความแม่นยำในการตัดเฉือนแบบดั้งเดิมทำให้สามารถสร้างคุณสมบัติกล้องจุลทรรศน์ที่มีคุณภาพพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม

ประโยชน์ของการผลิต EDM ในเครื่องมือและการตาย

วัสดุที่แข็ง และ โพรงลึก แสดงให้เห็นถึงบทบาทที่สำคัญของ EDM ในการผลิตเครื่องมือและการผลิตตาย เครื่องมือเครื่องจักรเทคโนโลยีส่วนประกอบเหล็กที่มีความแข็งเกิน 60 ชั่วโมงโดยไม่มีการบิดเบือนมิติที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการบำบัดความร้อน EDM สร้างฟันผุที่แม่นยำด้วยอัตราส่วนความลึกต่อความกว้างมากกว่า 20: 1 โดยรวมรายละเอียดที่ซับซ้อนและพื้นผิวที่มีพื้นผิวที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการฉีดขึ้นรูปและการทำงานของการปั๊ม

ผลกระทบต่อส่วนประกอบการบินและอวกาศ

โลหะผสมที่ทนความร้อน และ คุณสมบัติภายใน แสดงความสำคัญของ EDM ในการผลิตการบินและอวกาศ กระบวนการนี้มีความสามารถในการตัดแต่งช่องระบายความร้อนที่ซับซ้อนในส่วนประกอบของกังหันที่ทำจากซูเปอร์อัลลอยที่ใช้นิกเกิลรักษาคุณสมบัติของวัสดุที่สำคัญตลอดกระบวนการตัดเฉือน เทคโนโลยี EDM สร้างรูกระจายรูปทรงที่แม่นยำขนาดเล็กถึง 0.3 มม. สำหรับระบบฉีดเชื้อเพลิงซึ่งมีส่วนช่วยในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์และประสิทธิภาพในเครื่องบินสมัยใหม่

ข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยี EDM

ข้อดีของการประมวลผล EDM

ความสามารถพิเศษของ EDM ไปยัง รูปทรงเรขาคณิตของเครื่องจักรที่ซับซ้อน ทำให้มันแตกต่างจากวิธีการทั่วไป กระบวนการดังกล่าวมีความสามารถในการสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนและคุณสมบัติภายในที่มีอัตราส่วนภาพเกิน 20: 1 ในขณะที่บรรลุมุมภายในที่คมชัดและรายละเอียดที่ดีซึ่งเป็นไปไม่ได้ผ่านวิธีการตัดเฉือนแบบดั้งเดิม

ความเก่งกาจของวัสดุ แสดงถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของเทคโนโลยี EDM กระบวนการนี้มีประสิทธิภาพเครื่องจักรวัสดุนำไฟฟ้าใด ๆ โดยไม่คำนึงถึงความแข็ง ความสามารถนี้พิสูจน์ได้ว่ามีค่าเป็นพิเศษเมื่อทำงานกับเหล็กแข็งสูงถึง 70 ชั่วโมงเนื่องจาก EDM ช่วยลดความเสี่ยงของการบิดเบือนหลังการรักษาและจัดการโลหะผสมที่แปลกใหม่ได้อย่างง่ายดาย

ในแง่ของ ความแม่นยำและคุณภาพ EDM แสดงความสามารถพิเศษ เทคโนโลยีนี้มีความคลาดเคลื่อนอย่างต่อเนื่องถึง± 0.001 มม. ในขณะที่สร้างพื้นผิวที่ยอดเยี่ยมเสร็จสิ้นลงถึง 0.1 RA การขาดการติดต่อแบบเครื่องมือกับงานโดยตรงช่วยลดความเครียดเชิงกลในชิ้นส่วนที่ละเอียดอ่อนส่งผลให้ส่วนประกอบที่ปราศจากเสี้ยนมีโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนน้อยที่สุด

ข้อเสียของการประมวลผล EDM

ข้อ จำกัด หลักของ EDM อยู่ใน ความเร็วในการประมวล ผล เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการตัดเฉือนแบบทั่วไป EDM จะแสดงอัตราการกำจัดวัสดุที่ช้าลงซึ่งนำไปสู่การเพิ่มเวลาในการผลิตโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่เรียบง่าย ข้อ จำกัด นี้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์การผลิตที่มีปริมาณมากซึ่งเวลารอบเป็นสิ่งสำคัญ

ต้นทุนการดำเนินงาน นำเสนอความท้าทายที่สำคัญอีกประการหนึ่ง เทคโนโลยีต้องการการลงทุนครั้งแรกในอุปกรณ์และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง การเปลี่ยนอิเล็กโทรดปกติเนื่องจากการสึกหรอและการใช้พลังงานอย่างมีนัยสำคัญในระหว่างการดำเนินการทำให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้นเมื่อเทียบกับวิธีการตัดเฉือนแบบเดิม

ข้อ จำกัด ทางเทคนิค ที่มีอยู่ในกระบวนการ EDM ต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ เทคโนโลยีขึ้นอยู่กับระบบการจัดการของเหลวอิเล็กทริกพิเศษและต้องการการบำรุงรักษาอิเล็กโทรดปกติ นอกจากนี้กระบวนการยังสร้างโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนขนาดเล็กบนพื้นผิวที่มีการกลึงและการใช้งานของมันยังคง จำกัด อยู่ที่วัสดุนำไฟฟ้า

ความซับซ้อน ในการควบคุมกระบวนการ เพิ่มความท้าทายอีกชั้นหนึ่ง การบรรลุผลลัพธ์ที่ดีที่สุดนั้นต้องใช้การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์ที่ซับซ้อนและตัวดำเนินการที่มีทักษะที่เข้าใจความซับซ้อนของกระบวนการ ความไวของระบบต่อความแปรปรวนของการนำไฟฟ้าและความจำเป็นในการบำรุงรักษาความต้องการระบบอิเล็กทริกเป็นประจำอย่างสม่ำเสมอเพื่อรักษาเสถียรภาพของกระบวนการ

กระบวนการ EDM ทำงานอย่างไร?

สร้างการปล่อยไฟฟ้า

ของของเหลวอิเล็กทริก , ศักยภาพแรงดันไฟฟ้า และ ช่องว่างอิเล็กโทรด เป็นพื้นฐานพื้นฐานของการตัดเฉือนไฟฟ้า กระบวนการเริ่มต้นเมื่อความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้ระหว่างอิเล็กโทรดเครื่องมือและชิ้นงานโดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 20 ถึง 120 โวลต์ ของเหลวอิเล็กทริกมักจะเป็นน้ำมันไฮโดรคาร์บอนหรือน้ำปราศจากไอออนเติมช่องว่างขนาดเล็ก (0.01-0.5 มม.) ระหว่างส่วนประกอบเหล่านี้ เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นมันจะสร้างสนามไฟฟ้าที่เข้มข้นซึ่งทำให้ของเหลวอิเล็กทริกแตกเป็นไอออนซึ่งเป็นช่องพลาสมา

ช่องพลาสมาขยายตัวอย่างรวดเร็วทำให้อุณหภูมิท้องถิ่นสูงถึง 8,000 ถึง 12,000 ° C อุณหภูมิสูงเหล่านี้ทำให้วัสดุชิ้นงานชิ้นงานละลายและระเหยกลายเป็นไอทันที เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกขัดจังหวะช่องพลาสมาจะยุบลงสร้างการระเบิดที่ทำให้วัสดุหลอมเหลวออกจากพื้นผิวชิ้นงาน ของเหลวอิเล็กทริกจากนั้นจะล้างอนุภาคกล้องจุลทรรศน์เหล่านี้ออกไปเตรียมพื้นผิวสำหรับการปล่อยถัดไป

ส่วนประกอบของระบบ EDM

หน่วยจ่ายไฟ ทำหน้าที่เป็นหัวใจสำคัญของการดำเนินงานของ EDM ซึ่งส่งมอบพัลส์ไฟฟ้าที่ควบคุมได้อย่างระมัดระวัง แหล่งจ่ายไฟที่ทันสมัยใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีความซับซ้อนเพื่อสร้างรูปแบบชีพจรที่แม่นยำโดยมีความถี่ตั้งแต่ 2,000 ถึง 500,000 เฮิร์ตซ์ หน่วยเหล่านี้สามารถปรับเปลี่ยนทั้งระยะเวลาและความเข้มของพัลส์ซึ่งช่วยให้อัตราการกำจัดวัสดุที่ดีขึ้น

ระบบอิเล็กทริก รักษาสภาพแวดล้อมการทำงานที่สำคัญ ประกอบด้วยถังเก็บปั๊มตัวกรองและหน่วยควบคุมอุณหภูมิ ของเหลวอิเล็กทริกหมุนเวียนผ่านระบบการกรองที่ซับซ้อนซึ่งกำจัดอนุภาคเศษเล็กเศษน้อยที่มีขนาดเล็กถึง 2-5 ไมครอน การรักษาเสถียรภาพของอุณหภูมิภายใน± 1 ° C ทำให้มั่นใจได้ว่าเงื่อนไขการตัดเฉือนและความแม่นยำมิติที่สอดคล้องกัน

โครงสร้างเครื่องมือเครื่องจักร ให้เฟรมเวิร์กเชิงกลสำหรับการวางตำแหน่งอิเล็กโทรดที่แม่นยำ ระบบเซอร์โวที่มีความแม่นยำสูงควบคุมการเคลื่อนไหวของอิเล็กโทรดโดยมีความละเอียดลงไปที่ 0.1 ไมโครเมตร โครงสร้างรวมเอาวัสดุการสั่นสะเทือนและระบบชดเชยความร้อนเพื่อรักษาความแม่นยำในการวางตำแหน่งในระหว่างการดำเนินการเครื่องตัดเฉือนแบบขยาย

การตรวจสอบและควบคุมใน EDM

การตรวจสอบช่องว่างแบบเรียลไทม์ ใช้เซ็นเซอร์ที่ซับซ้อนในการวัดลักษณะทางไฟฟ้าของการปล่อยแต่ละครั้ง ระบบขั้นสูงวิเคราะห์แรงดันไฟฟ้าและรูปคลื่นปัจจุบันในช่วงเวลา microsecond ตรวจจับความแปรปรวนที่อาจบ่งบอกถึงเงื่อนไขการตัดเฉือนที่ไม่ดี ข้อมูลนี้ป้อนเข้าสู่อัลกอริทึมการควบคุมแบบปรับตัวที่เพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการอย่างต่อเนื่อง

การควบคุมความเสถียรของการปลดปล่อยรักษา อัตราการกำจัดวัสดุที่สอดคล้องกันผ่านการปรับพารามิเตอร์การตัดเฉือนอัตโนมัติ เมื่อรูปแบบการปล่อยผิดปกติเกิดขึ้นระบบสามารถปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์พัลส์แรงดันล้างหรือตำแหน่งอิเล็กโทรดภายในมิลลิวินาที เครื่อง EDM ที่ทันสมัยรวมอัลกอริทึมปัญญาประดิษฐ์ที่เรียนรู้จากข้อมูลกระบวนการทางประวัติศาสตร์เพื่อทำนายและป้องกันความไม่แน่นอนของการตัดเฉือน

ระบบ ตรวจสอบคุณภาพพื้นผิว ติดตามวิวัฒนาการของชิ้นงานพื้นผิวชิ้นงานระหว่างการตัดเฉือน เซ็นเซอร์การปล่อยอะคูสติกตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในลักษณะการปลดปล่อยที่อาจส่งผลกระทบต่อพื้นผิว การรวมเข้ากับระบบการมองเห็นช่วยให้สามารถตรวจสอบพื้นผิวและความแม่นยำของมิติได้โดยอัตโนมัติ

เทคโนโลยี EDM ประเภทต่าง ๆ

ลวด EDM

การตัดเฉือนไฟฟ้าลวดไฟฟ้า (WEDM) ใช้ลวดโลหะบาง ๆ โดยทั่วไปคือทองเหลืองหรือทองแดงตั้งแต่ 0.02 ถึง 0.3 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง ลวดทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดที่เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องสร้างการตัดที่แม่นยำผ่านการปล่อยไฟฟ้า ระบบที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์จะนำทางเส้นทางของลวดในขณะที่ยังคงมีช่องว่างคงที่ระหว่างสายและชิ้นงาน น้ำปราศจากไอออนทำหน้าที่เป็นของเหลวอิเล็กทริกให้ความเย็นที่เหนือกว่าและความสามารถในการล้างในระหว่างกระบวนการตัด

ลวดผ่านการต่ออายุอย่างต่อเนื่องโดยการให้สายไฟสดอย่างต่อเนื่องจากสปูลของอุปทานป้องกันการสึกหรอของอิเล็กโทรดจากการลดความแม่นยำในการตัด ระบบ Wedm ขั้นสูงทำให้พื้นผิวเสร็จสิ้นได้ดีเท่ากับ 0.1 ไมโครเมตร RA และความแม่นยำในตำแหน่งภายใน± 0.001 มม. ระบบควบคุมหลายแกนเปิดใช้งานรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนรวมถึงพื้นผิวเรียวและโค้งทำให้ Wedm มีค่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตเครื่องมือและการตาย

sinker edm

Die-sinking EDM หรือที่รู้จักกันในชื่อ Ram EDM ใช้อิเล็กโทรดที่มีรูปร่างอย่างแม่นยำซึ่งพุ่งเข้าไปในชิ้นงาน อิเล็กโทรดที่ทำจากกราไฟท์หรือทองแดงรักษารูปร่างของมันในขณะที่สร้างช่องผกผันในชิ้นงาน น้ำมันไดอิเล็กทริกน้ำมันไฮโดรคาร์บอนไหลผ่านโซนการตัดเฉือนรักษาสภาพการคายประจุที่ดีที่สุดและกำจัดเศษซาก

ระบบ EDM Sinker ที่ทันสมัยรวมความสามารถในการเคลื่อนที่ของวงโคจรช่วยให้อิเล็กโทรดเคลื่อนที่ในรูปแบบที่ซับซ้อนในระหว่างการตัดเฉือน การดำเนินการวงโคจรนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการล้างและปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว เครื่องเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติรองรับอิเล็กโทรดหลายตัวช่วยให้การทำงานแบบหยาบและการตกแต่งด้วยรูปทรงเรขาคณิตอิเล็กโทรดที่แตกต่างกันในการตั้งค่าเดียว

รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Wire EDM กับ Sinker EDM.

การเจาะรู EDM

การขุดเจาะรูขนาดเล็ก EDM เชี่ยวชาญในการสร้างหลุมที่แม่นยำโดยใช้อิเล็กโทรดแบบท่อ อิเล็กโทรดโดยทั่วไปคือทองเหลืองหรือทองแดงมีช่องทางล้างภายในสำหรับการส่งของเหลวอิเล็กทริกโดยตรงไปยังเขตตัด เทคโนโลยีนี้สร้างรูขนาดเล็กถึง 0.1 มม. เส้นผ่าศูนย์กลางที่มีอัตราส่วนความลึกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางเกิน 20: 1

การหมุนความเร็วสูงของอิเล็กโทรด (500-2000 รอบต่อนาที) รวมกับการปล่อยไฟฟ้าเพื่อให้ได้อัตราการกำจัดวัสดุอย่างรวดเร็ว การเคลื่อนไหวแบบหมุนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการล้างและรักษาความตรงของรู ระบบขั้นสูงรวมการตรวจจับการพัฒนาเพื่อป้องกันความเสียหายของอิเล็กโทรดเมื่อเสร็จสิ้นผ่านหลุม

Micro EDM

Micro-Scale EDM ผลักดันขอบเขตของ miniaturization ทำงานกับขนาดคุณสมบัติต่ำกว่า 100 micrometers อิเล็กโทรดลวดแบบลวดลายพิเศษบางครั้งบางเท่า 0.01 มม. ทำให้สามารถใช้งานการตัดได้อย่างแม่นยำมาก กระบวนการนี้ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟพิเศษที่สามารถสร้างการปล่อยที่ควบคุมด้วยพลังงานได้ต่ำเพียงไม่กี่ไมโครจูล

ระบบการวางตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงรักษาความแม่นยำของไมครอนย่อยในระหว่างการทำงานของการตัดเฉือน ระบบออพติคอลขั้นสูงให้การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ของกระบวนการ micro-machining เทคโนโลยีพบการใช้งานที่กว้างขวางในการผลิตอุปกรณ์การแพทย์แม่พิมพ์กล้องจุลทรรศน์และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่แม่นยำ

ระบบ EDM ไฮบริด

เครื่องไฮบริดแบบบด EDM รวมการบดแบบดั้งเดิมเข้ากับการตัดเฉือนไฟฟ้าในการตั้งค่าเดียว ล้อเจียรรวมองค์ประกอบนำไฟฟ้าที่สร้างการปล่อยไฟฟ้าในระหว่างการทำงาน การรวมกันนี้ช่วยเพิ่มอัตราการกำจัดวัสดุในขณะที่รักษาคุณภาพพื้นผิวที่เหนือกว่า วิธีการไฮบริดเป็นประโยชน์ต่อการตัดเฉือนของเซรามิกขั้นสูงและวัสดุคอมโพสิต

ระบบการจัดการเครื่องมืออัตโนมัติจะเปลี่ยนไปอย่างราบรื่นระหว่างโหมดการตัดเฉือนที่แตกต่างกัน ระบบควบคุมที่ซับซ้อนเพิ่มประสิทธิภาพความสมดุลระหว่างการบดเชิงกลและเอฟเฟกต์การปล่อยไฟฟ้าตามลักษณะชิ้นงานชิ้นงานและผลลัพธ์ที่ต้องการ การรวมกระบวนการตัดเฉือนหลายกระบวนการช่วยลดเวลาการตั้งค่าและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตโดยรวม

แอปพลิเคชันของเทคโนโลยี EDM

แอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

โลหะผสมอุณหภูมิสูง และ รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน ทำให้ EDM ขาดไม่ได้ในการผลิตการบินและอวกาศ กระบวนการนี้ยอดเยี่ยมในใบมีดกังหันที่มีช่องระบายความร้อนที่ซับซ้อนซึ่งวิธีการตัดแบบดั้งเดิมต่อสู้กับซูเปอร์อลลอยที่ใช้ความร้อน ผู้ผลิตเครื่องยนต์ใช้ EDM เพื่อสร้างรูกระจายรูปทรงที่แม่นยำมีขนาดเล็กถึง 0.3 มม. ซึ่งจำเป็นสำหรับระบบฉีดเชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพ ความสามารถในการใช้วัสดุที่แข็งตัวโดยไม่กระตุ้นความเครียดความร้อนรักษาคุณสมบัติทางกลที่สำคัญของส่วนประกอบการบินและอวกาศ

การผลิตอุปกรณ์การแพทย์

วัสดุที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ และ คุณสมบัติกล้องจุลทรรศน์ แสดงบทบาทของ EDM ในเทคโนโลยีการแพทย์ กระบวนการสร้างรูปแบบโดยละเอียดเกี่ยวกับการปลูกถ่ายไทเทเนียมเพิ่มการเพิ่ม osseointegration ผ่านพื้นผิวที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำ ผู้ผลิตเครื่องมือผ่าตัดใช้ micro-EDM เพื่อผลิตรูปทรงการตัดที่ซับซ้อนในส่วนประกอบสแตนเลสที่มีความคลาดเคลื่อนแน่นเท่ากับ± 0.005 มม. ลักษณะที่ไม่ติดต่อของ EDM ป้องกันการปนเปื้อนของวัสดุซึ่งสำคัญสำหรับการรักษาความเข้ากันได้ทางชีวภาพของอุปกรณ์ทางการแพทย์

อุตสาหกรรมตายและแม่พิมพ์

เหล็กกล้าเครื่องมือแข็ง และ โพรงลึก แสดงถึงการใช้งานหลักในการทำแม่พิมพ์ EDM ช่วยให้สามารถสร้างคุณสมบัติแม่พิมพ์ฉีดที่ซับซ้อนด้วยอัตราส่วนภาพเกิน 20: 1 เป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุผ่านการตัดเฉือนแบบดั้งเดิม เครื่องกระบวนการชุบเหล็กชุบแข็ง (สูงสุด 70 ชั่วโมง) โดยไม่มีการบิดเบือนมิติที่เกี่ยวข้องกับการรักษาความร้อนรักษาความแม่นยำทางเรขาคณิตในการตายแบบก้าวหน้าที่ซับซ้อน เทคโนโลยี Wire-EDM ตัดส่วนประกอบหมัดและตายที่แม่นยำด้วยการฝึกซ้อมที่จับคู่ได้เล็กเพียง 0.01 มม. สำหรับการปั๊มความแม่นยำสูง

การผลิตอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์

ส่วนประกอบไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และ การติดตั้งที่แม่นยำ แสดงให้เห็นถึงความสามารถของ EDM ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยีสร้างคุณสมบัติการจัดตำแหน่งด้วยกล้องจุลทรรศน์ในพื้นผิวเซรามิกสำหรับบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ด้วยความแม่นยำในการวางตำแหน่ง± 0.002 มม. ประมวลผล EDM Machine Beryllium Copper Components สำหรับตัวเชื่อมต่ออิเล็กทรอนิกส์ความถี่สูงรักษาคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่สำคัญผ่านการกำจัดวัสดุที่ควบคุม กระบวนการนี้ช่วยให้การผลิตอ่างล้างจานความร้อนที่ซับซ้อนด้วยรูปแบบพื้นที่ผิวที่เพิ่มขึ้นสำหรับการจัดการความร้อนที่ดีขึ้น

การผลิตส่วนประกอบยานยนต์

ส่วนประกอบระบบส่งกำลัง และ ชิ้นส่วนของระบบเชื้อเพลิง แสดงความเก่งกาจของ EDM ในแอพพลิเคชั่นยานยนต์ เครื่องจักรกระบวนการที่นั่งวาล์วที่แม่นยำในหัวกระบอกสูบที่ทำจากเหล็กกล้าโลหะผสมแข็งทำให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพการเผาไหม้ที่ดีที่สุด เทคโนโลยี EDM สร้างหัวฉีดหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงที่ซับซ้อนด้วยรูสเปรย์หลายรูที่มีขนาดเล็กถึง 0.1 มม. มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการประชุมมาตรฐานการปล่อยที่เข้มงวด กระบวนการนี้ช่วยให้สามารถผลิตส่วนประกอบการส่งผ่านที่มีโปรไฟล์เส้นโค้งที่ซับซ้อนในขณะที่ยังคงความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตที่แน่นหนา

แอพพลิเคชั่นการวิจัยและพัฒนา

การพัฒนาต้นแบบ และ การทดสอบวัสดุ เน้นบทบาทของ EDM ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ กระบวนการสร้างตัวอย่างการทดสอบที่แม่นยำสำหรับการประเมินคุณสมบัติเชิงกลด้วยสภาพพื้นผิวที่ควบคุมซึ่งลดตัวแปรการทดลอง สิ่งอำนวยความสะดวกด้านการวิจัยใช้ EDM เพื่อสร้างการติดตั้งที่กำหนดเองและเครื่องมือสำหรับอุปกรณ์ทดสอบพิเศษซึ่งมักจะทำงานกับวัสดุแปลกใหม่เช่นทังสเตนคาร์ไบด์หรือเพชรโพลีคริสตัลลีน เทคโนโลยีช่วยให้สามารถสร้างคุณสมบัติกล้องจุลทรรศน์สำหรับการศึกษาพลวัตของเหลวและปรากฏการณ์การถ่ายเทความร้อนในการใช้งานด้านวิศวกรรม

แอปพลิเคชันภาคพลังงาน

ส่วนประกอบการผลิตพลังงาน และ แอปพลิเคชันนิวเคลียร์ แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของ EDM ในการผลิตพลังงาน เครื่องกระบวนการกระบวนการทำความเย็นที่ซับซ้อนในส่วนประกอบกังหันก๊าซช่วยเพิ่มประสิทธิภาพความร้อนผ่านการถ่ายเทความร้อนที่เหมาะสม สิ่งอำนวยความสะดวกพลังงานนิวเคลียร์ใช้ EDM เพื่อการตัดเฉือนที่แม่นยำของส่วนประกอบอัลลอยเซอร์โคเนียมการรักษาความสมบูรณ์ของวัสดุที่สำคัญต่อความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์ เทคโนโลยีสร้างคุณสมบัติการควบคุมการไหลที่ซับซ้อนในส่วนประกอบวาล์วสำหรับการใช้งานน้ำมันและก๊าซเพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานที่เชื่อถือได้ภายใต้สภาวะที่รุนแรง

วิธีเลือกอุปกรณ์และพารามิเตอร์ EDM?

การเลือกแหล่งจ่ายไฟ EDM

อันดับพลังงาน และ การควบคุมพัลส์ ความสามารถในการจัด เป็นรากฐานสำหรับการเลือกแหล่งจ่ายไฟ EDM ระบบ EDM ที่ทันสมัยต้องการแหล่งจ่ายไฟที่ส่งมอบพัลส์ปัจจุบันที่แม่นยำตั้งแต่ 1 ถึง 400 แอมแปร์โดยมีศักยภาพแรงดันไฟฟ้าระหว่าง 20 ถึง 120 โวลต์ซึ่งรวมเทคโนโลยี IGBT เข้าด้วยกัน

เทคโนโลยีเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพการตัดเฉือน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ISO-pulse ขั้นสูงให้การควบคุมที่เป็นอิสระของพัลส์ในเวลาและนอกเวลาจาก 0.1 ถึง 3000 ไมโครวินาทีในขณะที่ระบบควบคุมการปรับตัวตรวจสอบเงื่อนไขการปล่อยและปรับพารามิเตอร์แบบเรียลไทม์

ระบบป้องกันอาร์ค ทำให้มั่นใจได้ถึงความมั่นคงของกระบวนการและความปลอดภัยของส่วนประกอบ แหล่งจ่ายไฟที่ทันสมัยรวมระดับการป้องกันหลายระดับรวมถึงการตรวจจับการลัดวงจรและอัลกอริทึมการควบคุมช่องว่างแบบปรับตัวซึ่งตอบสนองต่อสภาวะที่ผิดปกติภายในไมโครวินาที

เครื่องมือและอิเล็กโทรดใน EDM

วัสดุอิเล็กโทรด มีผลต่อประสิทธิภาพการตัดเฉือนและความแม่นยำอย่างมีนัยสำคัญ อิเล็กโทรดทองแดงให้ค่าการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานอเนกประสงค์ทั่วไปในขณะที่อิเล็กโทรดกราไฟท์นั้นยอดเยี่ยมในการทำงานของการตัดเฉือนแบบหยาบซึ่งอัตราการกำจัดวัสดุสูงสุดเป็นลำดับความสำคัญ

เรขาคณิตอิเล็กโทรด ต้องการการพิจารณาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับอัตราส่วนภาพและเงื่อนไขการล้าง อิเล็กโทรดที่ซับซ้อนต้องการช่องทางการล้างภายในในขณะที่รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้ความเครียดความร้อนการบัญชีสำหรับการเปลี่ยนแปลงช่องว่างของประกายไฟมักจะมีตั้งแต่ 0.01 ถึง 0.5 มม.

เทคโนโลยีการเคลือบผิว ช่วยเพิ่มคุณสมบัติประสิทธิภาพของอิเล็กโทรด การเคลือบไทเทเนียมไนไตรด์ช่วยลดอัตราการสึกหรอของอิเล็กโทรดได้มากถึง 40%ในขณะที่ขั้วทองแดงชุบโครเมี่ยมแสดงให้เห็นถึงความต้านทานที่เหนือกว่าต่อการยึดเกาะของไฮโดรเจน

การเพิ่มประสิทธิภาพของพารามิเตอร์การตัดเฉือน

ระดับพลังงานการปลดปล่อย จะกำหนดอัตราการกำจัดวัสดุและคุณภาพพื้นผิว การตั้งค่ากระแสสูงสุดจะต้องสร้างสมดุลให้กับการทำงานของอิเล็กโทรดในขณะที่การตั้งค่าระยะเวลาพัลส์มีผลต่อขนาดของปล่องภูเขาไฟและความลึกของโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน

เงื่อนไขอิเล็กทริก ต้องการการควบคุมที่แม่นยำเพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุด ความดันจะต้องให้การล้างอย่างเพียงพอโดยไม่รบกวนกระบวนการปล่อยในขณะที่ระบบควบคุมอุณหภูมิรักษาความสอดคล้องภายใน± 1 ° C

พารามิเตอร์การควบคุมเซอร์โว รักษาเงื่อนไขช่องว่างที่ดีที่สุดตลอดวงจรการตัดเฉือน ระบบขั้นสูงใช้อัลกอริธึมแบบปรับตัวตามการตรวจสอบแรงดันช่องว่างแบบเรียลไทม์และรูปคลื่นปัจจุบันรักษาความแม่นยำในการวางตำแหน่งภายใน± 1 ไมครอน

คู่มือ ข้อกำหนดการเสร็จสิ้นพื้นผิว การเลือกพารามิเตอร์สุดท้าย การดำเนินงานที่หยาบกร้านนั้นใช้ระดับพลังงานที่สูงขึ้นเพื่อให้ได้อัตราการกำจัดสูงถึง 400 มม. 3 ชั่วโมง/ชั่วโมงในขณะที่การดำเนินการเสร็จสิ้นใช้ระดับพลังงานที่ลดลงทำให้เกิดค่าความขรุขระพื้นผิวต่ำถึง 0.1 RA

กลยุทธ์การตรวจสอบ ให้แน่ใจว่าผลลัพธ์การตัดเฉือนที่สอดคล้องกัน การวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ของรูปคลื่นการปลดปล่อยช่วยให้สามารถตรวจจับความไม่แน่นอนของกระบวนการติดตามพารามิเตอร์หลายตัวพร้อมกันสำหรับการควบคุมกระบวนการที่ครอบคลุม

การพัฒนา EDM ล่าสุดคืออะไร?

ระบบไฮบริด และ ความสามารถหลายแกน แสดงถึงการพัฒนาที่ทันสมัยใน EDM เครื่องจักรที่ทันสมัยผสมผสาน EDM เข้ากับการกัดความเร็วสูงทำให้สามารถสลับอัตโนมัติระหว่างกระบวนการเพื่อการกำจัดวัสดุที่ดีที่สุดและการตกแต่งพื้นผิว ระบบควบคุมแบบปรับตัวได้ใช้ปัญญาประดิษฐ์เพื่อทำนายและป้องกันความไม่เสถียรของการตัดเฉือน

การเชื่อมต่อ IoT และ การตรวจสอบบนคลาวด์ แปลงการดำเนินการ EDM เทคโนโลยี Digital Twin เปิดใช้งานการจำลองกระบวนการแบบเรียลไทม์ในขณะที่อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์โดยอัตโนมัติตามข้อมูลประสิทธิภาพในอดีต

ความแม่นยำระดับนาโน ผลักความสามารถของ EDM ต่อไป ระบบ Micro-EDM ขั้นสูงบรรลุขนาดคุณสมบัติต่ำกว่า 5 ไมโครเมตรโดยใช้เครื่องกำเนิดชีพจรแบบ RC แบบพิเศษและระบบการวางตำแหน่งที่มีความแม่นยำเป็นพิเศษเปิดแอปพลิเคชันใหม่ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และอุปกรณ์การแพทย์

เรียกร้องให้ดำเนินการ

พร้อมที่จะยกระดับความสามารถในการผลิตของคุณแล้วหรือยัง? ที่ Team MFG เราควบคุมเทคโนโลยี EDM ที่ทันสมัยเพื่อเปลี่ยนการออกแบบที่ท้าทายที่สุดของคุณให้เป็นจริง สิ่งอำนวยความสะดวกที่ทันสมัยของเราเป็นที่ตั้งของระบบ EDM แบบลวดและ sinker ล่าสุดที่ดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการรับรองจากอุตสาหกรรม

ติดต่อทีม MFG วันนี้ เพื่อค้นหาว่าความเชี่ยวชาญ EDM ของเราสามารถนำความท้าทายทางวิศวกรรมที่แม่นยำของคุณมาสู่ชีวิตได้อย่างไร มาสร้างอนาคตของการผลิตด้วยกัน

แหล่งอ้างอิง

เครื่องตัดเฉือนไฟฟ้า

Sinker EDM กับ Wire EDM

คำถามที่พบบ่อย (คำถามที่พบบ่อย)

ถาม: หลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังการตัดเฉือนไฟฟ้าคืออะไร?

EDM ดำเนินการโดยการสร้างประกายไฟฟ้าที่ควบคุมระหว่างอิเล็กโทรดและชิ้นงานโดยแต่ละจุดประกายกำจัดอนุภาคเล็ก ๆ ของวัสดุ กระบวนการนี้เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมของเหลวอิเล็กทริกที่ช่วยควบคุมความเข้มของประกายไฟและล้างเศษซากออกไป

ถาม: ทำไมฉันต้องเลือก EDM ด้วยวิธีการตัดเฉือนแบบเดิม?

เครื่องจักร EDM รูปร่างที่ซับซ้อนในวัสดุที่แข็งตัวโดยไม่มีการสัมผัสหรือแรงกลไกการบรรลุความคลาดเคลื่อนของ± 0.001 มม. สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ละเอียดอ่อนและวัสดุแข็งที่เครื่องมือตัดแบบดั้งเดิมจะล้มเหลว

ถาม: วัสดุอะไรที่สามารถกลึงได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ EDM

วัสดุนำไฟฟ้าไฟฟ้าใด ๆ ที่เหมาะสำหรับ EDM รวมถึงเหล็กแข็ง (สูงถึง 70 ชั่วโมง) ทังสเตนคาร์ไบด์โลหะผสมไทเทเนียมและเซรามิกนำไฟฟ้า ความแข็งของวัสดุไม่ส่งผลกระทบต่อความสามารถในการใช้งานได้

ถาม: ฉันจะเลือกวัสดุอิเล็กโทรดที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันของฉันได้อย่างไร

พิจารณาวัสดุชิ้นงานชิ้นงานพื้นผิวที่ต้องการและปริมาณการผลิต อิเล็กโทรดทองแดงให้ความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยมสำหรับการทำงานที่แม่นยำ

ถาม: พารามิเตอร์การตัดเฉือนทั่วไปที่ฉันควรตรวจสอบคืออะไร?

พารามิเตอร์สำคัญ ได้แก่ กระแสการปล่อย (1-400 แอมแปร์), พัลส์ตรงเวลา (0.1-3000μs), แรงดันช่องว่าง (20-120V) และความดันของเหลวอิเล็กทริก (0.5-15 บาร์) สิ่งเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อความเร็วในการตัดเฉือนและคุณภาพพื้นผิว

ถาม: อะไรเป็นสาเหตุของการสึกหรอของอิเล็กโทรดและฉันจะลดลงได้อย่างไร?

การสึกหรอของอิเล็กโทรดเป็นผลมาจากการพังทลายของความร้อนในระหว่างการประกายไฟ ลดน้อยที่สุดโดยเลือกความหนาแน่นปัจจุบันที่เหมาะสมโดยใช้รูปแบบการเคลื่อนไหวของวงโคจรและการใช้ระบบควบคุมแบบปรับตัวที่เพิ่มประสิทธิภาพการกระจายของประกายไฟ

ถาม: ฉันจะรักษาคุณภาพพื้นผิวที่สอดคล้องกันได้อย่างไร?

ตรวจสอบความสะอาดของของเหลวอิเล็กทริกรักษาอุณหภูมิที่มั่นคง (± 1 ° C) และใช้พารามิเตอร์การตกแต่งที่เหมาะสม (พลังงานลดลงพัลส์ที่สั้นลง) การแต่งตัวอิเล็กโทรดปกติและการตรวจสอบช่องว่างเป็นสิ่งจำเป็น

ถาม: ข้อควรระวังด้านความปลอดภัยใดที่ฉันต้องปฏิบัติตามเมื่อใช้งานอุปกรณ์ EDM?

ใช้การระบายอากาศที่เหมาะสมสำหรับไออิเล็กทริกรักษาฉนวนไฟฟ้าการบำรุงรักษาความปลอดภัยของลูกโซ่อย่างสม่ำเสมอและทำตามขั้นตอนการจัดการของเหลวที่เหมาะสม ระบบป้องกันอัคคีภัยจะต้องดำเนินการ

ถาม: ฉันจะแก้ไขปัญหาการตัดเฉือนที่ไม่เสถียรได้อย่างไร?

ตรวจสอบของเหลวไดอิเล็กทริกที่ปนเปื้อนตรวจสอบสภาพอิเล็กโทรดตรวจสอบการตั้งค่าแหล่งจ่ายไฟและวิเคราะห์รูปคลื่นการปลดปล่อย สภาวะที่ไม่เสถียรมักจะปรากฏว่าเป็นรูปแบบพื้นผิวที่เกิดขึ้นหรือไม่สม่ำเสมอ

ถาม: ความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยี EDM ที่ฉันควรรู้คืออะไร?

ขณะนี้ระบบขั้นสูงรวมการควบคุมการปรับตัวที่ใช้ AI, ความสามารถหลายแกนกับการวัดในกระบวนการและตัวเลือกการตัดเฉือนแบบไฮบริดที่รวม EDM เข้ากับการกัดความเร็วสูงสำหรับการผลิตที่ดีที่สุด