Lazer kesme ve tel EDM kesiminin, iki karşıt olarak düşünebilse de, tamamen tutarlı iki kesme teknolojisi olduğunu söylemek uygundur. Ayrımlarını bilmek, mühendisler ve üreticiler için verilen proje için doğru metodolojiyi seçmek için gereklidir.
Bu blog, lazer kesme ve tel EDM'yi ilkeleri, yetenekleri ve teknolojileri, artıları ve eksileri ve kullanımları dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere her açıdan karşılaştırmayı amaçlamaktadır. Bu kesme işlemlerinin temel farkını anlamak, ilgili üreticilerin belirli bir proje için teknoloji seçimlerini optimize etmelerini sağlar, böylece kalite, potansiyel zamanı ve maliyetin hepsi tatmin edicidir.
Lazer kesme ve tel EDM arasındaki farklılıklar
Lazer kesme, güçlü bir lazer ışını kullanılarak çeşitli malzemelerin şekillerini ve boyutlarını tasarlamanın yüksek hassasiyet ve doğruluk termal kesme işlemini ifade eder. Bu durumda, bir lazer ışını bir hedef görüntüye yönlendirilir ve yoğun ışık ışını, görüntüyü yumuşatan veya buharlaştıran ve daha sonra kesen görüntü tarafından emilir.
Bir lazer kesme makinesi, yüksek enerjili güçlü bir lazer ışını, özellikle karbondioksit, fiber lazer veya başka bir lazer ışını kullanan bilgisayar kontrollü bir kesme aracıdır (CNC). Bir dizi ayna ve odaklama lens, lazer ışını iş parçasının eğrisine yönlendirir. Lazeri malzemenin yüzeyine yönlendirirken, malzeme radyant enerjiyi emer ve saniyeler içinde eriyecek, buharlaşmaya dönüşür veya kimyasal olarak çözülür, böylece kesilir. Tersine, tipik olarak azot veya oksijen olan gaz, erimiş malzemenin çıkarılmasına, malzemenin oksidasyonunu önlemeye ve kesme ucunun soğutulmasına yardımcı olmak için kesme yönüne kesme yönüne dik olarak üflenir.
CNC LPG Kesme Kıvılcımlarla Yakın
Lazer kesme teknolojisi, modern üretimde tercih edilen bir seçim haline getiren çok sayıda önemli fayda sunar. Bu avantajlar hassasiyet, verimlilik, kalite ve çok yönlülük boyutlarında yayılır:
Yüksek hassasiyet: Lazer kesiminin hassasiyeti ± 0.05 mm'ye ulaşabilir ve kesme genişliği 0,1 mm kadar düşük olabilir, bu da yüksek hassasiyetli işlem gereksinimlerini karşılar.
Hızlı hız: Lazer kesme hızı dakikada birkaç metreye ulaşabilir, bu da üretim verimliliğini büyük ölçüde artırır.
Isıdan etkilenen küçük bölge: Lazer kesiminin ısıldan etkilenen bölgesi genellikle 0.5 mm'den azdır, bu da iş parçasının termal deformasyonu üzerinde çok az etkiye sahiptir.
İyi insizyon kalitesi: Lazer kesiminin insizyonu pürüzsüz ve çapak içermez, sonraki işlem ihtiyacını azaltır.
Çok çeşitli geçerli malzemeler: Lazer kesimi, metaller ve metal olmayanlar da dahil olmak üzere çeşitli malzemeler için uygundur.
Yüksek esneklik: Lazer kesimi, kişiselleştirilmiş özelleştirme ihtiyaçlarını karşılamak için karmaşık desenleri ve şekilleri esnek bir şekilde kesebilir.
Tel EDM olarak bilinen tel EDM, iletken malzemeleri büyük hassasiyetle aşındırmak için sürekli elektrik kıvılcımlarının üretildiği gelişmiş bir işleme işlemidir. İşlem, iş parçasının deiyonize suya batırılmadığı ve iki kılavuz tekerlek nedeniyle iş parçasının etrafına yüksek hızda itilmediği hiçbir işleme tekniklerini içerir. Tel ve iş parçası arasında yüksek bir voltaj frekansı uygulandığında, ikisi arasında sürekli yaylar üretir, bu da belirli bir alanda çok büyük miktarda ısı ile sonuçlanır. Bundan sonra, iş parçasının yüzeyinin alanı eritilmeye, buharlaşmaya ve dağılmaya başlar, böylece malzemenin üretilmesine ve parçanın kopmasına neden olur.
Endüstriyel bir ortamda hassas bir tel EDM kafasının yakın çekim görünümü
Geleneksel EDM ile karşılaştırıldığında, Wedm aşağıdaki özelliklere sahiptir:
İnce Strand Cutter: Wedm, bu tür özellikleri gerçekleştirmek için 0.01-0.2mm boyutlu metalik bir iplik kullanır.
Temassız işleme: İş parçasının tel tarafından dokunulduğu bir nokta yoktur, çünkü bu Wedm'de tamamen temassız bir mesafede yapılır ve bu da iş parçasının mekanik manipülasyonu ile sonuçlanır.
Eşit erozyon: Çok doğru şekiller üretmek için WEDM ile her zaman tek bir kesme yüksekliği tutmak mümkündür.
Düz veya döndürülmüş kesimler: WEDM ayrıca konik kenarların, konilerin ve daha karmaşık geometrik yüzeylerin işlenmesine izin verir.
Zaman Verimliliği: Bu tür işleme ile çok hızlı kesme hızları elde edilmiştir, böylece bir dakikada, eski alışılmadık işleme işlemleri tarafından bile yapılamayan birkaç yüz kare milimetre işleyebilir.
Yüksek kaliteli üretimde çok önemli hale getiren tel-kesilmiş EDM veya WEDM'nin birkaç farklı avantajı vardır. WEDM teknolojisini en iyi özetleyen bazı avantajlar doğada tekniktir:
Performans işlemlerinde yüksek doğruluk: Burada WEDM üretiminin olası boyutsal sapmasının ± 0.001mm aralığında yapışabileceği, işlenmiş yüzeylerde elde edilecek RA değerinin 0.1lm veya daha da iyisi olduğu belirtilebilir.
İşlenmiş malzemelerin büyük değişkenliği: Kıvılcım teli kesme teknikleri, ısı ile muamele edilmiş çelik ve seramik gibi yüksek sertlikler de dahil olmak üzere çok çeşitli iletken malzemelerin işlenmesine izin verir.
Kesme kuvvetlerinin olmaması: kıvılcım tel kesim işlemleri, kesme aracı veya elektrot ile iş parçası arasında hiçbir temas içermez.
Mikro Kerf Boyutu: Kıvılcım erozyonundaki kesme genişliği çok daha küçük olabilir ve eğer öyleyse bu malzeme israfını azaltmayı vaat eder.
Karmaşık kesme şekilleri: Kıvılcım erozyonunun teknolojik ve talebe bağlı yetenekleri, ne ilgili geometrik muhafazalar ve bunların elemanları ne de kalıbın diğer tüm uygulamalar için doğru olmayan uygun şekilde işlenemeyeceği şekildedir.
Teknolojilerin her biri için geçerli olan bir takım avantajlar vardır. Lazer kesimi genellikle ince malzemeler için veya yüksek üretim ihtiyaçları için daha iyidir, çünkü daha hızlı bir tempoda kesme işlemine yardımcı olur. Fiber lazerler, metalleri keserken göz kalemi hızlarına ulaşma potansiyeline sahiptir, böylece belirli bir zamanda üreticiler tarafından yapılan kesme miktarını arttırır.
Öte yandan, tel EDM daha hızlı bir ultra çekirdek tekniği olarak tanımlanabilir. Her ne kadar kalın metal bölümlerin işlenmesi, işleme ince parçalardan daha yüksek doğruluk içermesine rağmen, ikincisi tel EDM'nin temposu ile daha iyi açıklanır. Bu teknoloji, yüksek hassasiyet ve yakın toleransların yanı sıra, doğruluk gereksinimlerine vurgu yapıldığı endüstriler için yararlı olmasını sağlayabilir.
Lazer kesimi. CNC lazer gravür makinesinde kıvılcımlarla metal işleme
Lazer kesimi için uygun geniş malzeme yelpazesi metalleri, hiçbir metal ve kompozitleri içerir. Örneğin, çelik veya alüminyum gibi metal ve plastik veya ahşap gibi hiçbir metal, lazer kesimi için kullanılabilir, lazer kesiminde bir malzeme kapsamı işaret eder. Sadece malzeme açısından, lazer tipi seçimi, CO2 veya fiber lazer gibi kendi içinde işlenen belirli bir malzemeye bağlı olabilir.
Lazer kesmenin aksine, tel kesme farklı bir prensip kullanır ve kesinlikle tel EDM kesiminde nitelikli metallerle ve sadece elektriksel olarak iletken olanlarla sınırlıdır. Bu kolektif malzemelerin bazıları çelik, alüminyum, titanyum, bakır ve beğenilerden oluşacaktır. Bununla birlikte, bu yöntem plastik, cam ve seramik gibi iletken olmayan malzemeler işlenirken kullanılamaz. Wire EDM'deki şarj metalleri üzerinde çalışma zorluğu bunun yerine bu tekniği bu tür uygulamalarda gerektirir ve çalışır.
Bugün mevcut olan tüm hassas seçeneklerden Wire EDM paketin önünde kalır. Karmaşık parçalar ve süslü şekiller için son derece katı gereksinimler dahil olmak üzere ± 0.001 ve ± 0.005 inç arasında değişen en dar toleransları sağlayabilir. Bir kesme aletinin kesme deliğinin bükülmesiyle ilgili sorunları ortadan kaldırmak için mekanik kesim gibi hiçbir kuvvet kullanılmamakta ve bu da kapalı bir doğruluk sağlar.
Doğruluk kaygılarına gelince, lazer kesimi de gelişmiş sonuçlar göstermiştir: en son sistemler ince malzemeleri ± 0.002 ila ± 0.005 inç doğruluklarla kaplayabilir. Bununla birlikte, daha da daha kalın malzemeler işlendiğinde, lazer kesme sırasında bitirme hassasiyetinin elde edilmesi, üretilen ısı nedeniyle azalır ve aynı zamanda ısıldan etkilenen bölgeler, hatta bazı durumlarda bile çözülür.
Tipik olarak, Wire EDM, neredeyse hiç ek parlatma gerektiren yüksek kaliteli ve son derece temiz kaplamalar sağlama yeteneği ile bilinir. Bu benzersiz ses kaplaması, kesimin lazer işlemleri ile kontrol edilmesidir. Tel EDM'nin elde edebileceği tipik yüzey kaplaması, nihai ürüne büyük bir tek tip cilalı görünüm veren 16-32 RA mikroinçlerdir.
Lazer kesimi, özellikle daha kısa malzemeler için hassas, temiz kenarlar elde etmede etkilidir. Bununla birlikte, çelik kalınlığındaki artışla birlikte, daha geniş çıkış nedeniyle kenarlar bu kadar kaliteli olmayabilir. Yüzey kalitesi, öğütme veya parlatma ile iyileştirilecekse, nispeten daha kalın malzeme için işleme de gerekli olacaktır.
Lazer ışınları daha hızlı sonuçlar sağlar ve zaman ve üretim verimliliği söz konusu olduğunda genellikle ideal seçenektir. Özellikle, bir lazerin enerjisi tipik olarak malzemenin agresif buharlaşmasına yol açtığından, lazer işleme tipik olarak çok daha hızlı çalışmaya neden olur. Bu, özellikle tel EDM yerine, lazer kesmenin daha hızlı hızların büyüklüğünü ürettiği ince bölümler için geçerlidir.
Wire EDM, hassas çalışma yerine odaklanmasından dolayı işlemlerin geri kalanına kıyasla çok zaman kullanır. Kesme hızları, tel EDM kurulumunda gereken malzeme, kalınlık ve yüzey kaplamasına bağlı olarak değişebilir. Tel EDM lazer kesiminden daha yavaştır, ancak tel EDM'de yüksek hassasiyetli hız ve doğrulukla kesme yeteneği, hassasiyet gerektiren uygulamalar için hala daha iyi hale getirir.
Lazer kesme ve tel EDM hizmetleri arasında belirlenirken, görev için uygun olan EDM hizmetleri, malzeme türünü, parçanın kalınlığını, gerekli doğruluk seviyesini, nesnenin ve fiyatların miktarı ve diğerleri gibi birçok yönün sayılması.
Malzeme : Lazer kesimi, metaller, plastikler, ahşap ve kompozitler dahil olmak üzere çeşitli malzeme tipleriyle çalışabilen çok yönlü bir işleme tekniğidir. Bu, sadece iletken metaller ve alaşımları üzerinde çalışabilen tel EDM'nin aksine.
Kalınlık : Lazer teknolojileri, ince bölümlerin işlenmesini gerektirdiğinde uygundur. Buna karşılık, iş parçası özellikle kalın olduğunda tel EDM uygulanabilir. Böyle bir seçim genellikle iş parçasının ve projenin gerekli kalınlığına bağlıdır.
Hassasiyet : Hassasiyet açısından, tel EDM, eşsiz hassasiyet sağlayan ve ± 0.001 inç veya daha az toleranslara izin veren rekabeti kenarlar. Ayrıca, yüksek hassasiyet elde eden lazer kesiminin aksine, bu durum kalın malzemeler kullanılarak sınırlıdır.
Hacim : Tek bir üretim işleminde büyük miktarda ürün gerektiğinde, çok yüksek bir kesme hızına sahip olduğu ve daha ucuz olduğu için lazer kesimi en çok tercih edilen yöntem haline gelir. Bu nedenle tel EDM, yüksek doğruluk gerektiren ancak nispeten düşük bir hacme ihtiyaç duyan projelere daha fazla yöneliktir.
Maliyet : Lazer kesme veya tel EDM maliyeti, üzerinde çalışılan malzeme, çalışma süresi ve saat başına şarj oranları gibi bir dizi faktöre bağlı olarak farklı olacaktır. Bir hizmet seçerken hem temel hem de artık maliyetlere bakması tavsiye edilir.
Farklı endüstrilerde lazer kesimiyle sunulan birçok amaç vardır. Birkaç farklı kullanım sağlamak için:
Tabela ve Ekranlar : Tesisler ve Parklar, Google veya BMW gibi, ABD'nin farklı bölgelerinde çalışan, ofislerinde veya diğer alanlarda kimlik bilgilerini göstermeye çalışan büyük şirketler. Marka/logoya dayalı farklı tabela öğeleri oluştururlar.
Elektronik : Niş Uzmanlığı ve Hisiz ve BGA elemanları dahil olmak üzere çeşitli tip ve elektronik elementlerin üretimi, lazer kesiminin geliştirilmesine yol açmıştır.
Yüksek hacimli üretim : Geometrik sıkıştırma, bu gibi durumlarda büyük Make-U'da kullanılır. Ürün üretiminde kullanan lazerler, aynı zaman dilimi içinde giderek daha fazla parçanın üretilmesini ve aynı sürede birçok kesinti yapmanın iyi sonuçlarına neden olan bir durum sağlar.
Tel elektrik deşarjı işleme (EDM), operasyonlar için mümkün olan en yüksek doğruluğa ihtiyaç duyan durumlarda özel bir yere sahiptir:
Havacılık ve Uzay : Türbin bıçakları, yakıt enjektörleri ve tel EDM kullanarak üretimi kolay olan iniş dişlisi bölümleri gibi bileşenler, havacılık sektöründe kapsamlı bir kullanım bulmaktadır.
Tıbbi Cihazlar : Çok yoğun doğruluk ve çok cilalı yüzeyle yüksek doğruluk elde edebilen Cerrahi aletlerin, implantların veya tel EDM gibi aletlerin üretiminde, bu teknolojiye ihtiyaç vardır.
Takım : Örneğin, tel EDM, karmaşık tasarıma sahip eklere sahip boşluk ve çekirdek kalıpları gibi elementlerin üretiminde kullanılır.
Düşük hacimli hassasiyet : Ayrıca, birkaç sofistike parçadan oluşan küçük üretim partileri için, tel EDM vakaların çoğunda en rekabetçi çözümdür.
İmalat endüstrileri gelişmeye devam ettikçe, hem lazer kesme hem de tel EDM teknolojileri, sürekli büyüyen hassasiyet, verimlilik ve sürdürülebilirlik taleplerini karşılamak için önemli gelişmelerden geçiyor.
Lazer kesme teknolojisi, yeteneklerini ve performansını artırmayı amaçlayan bir yenilik dalgası yaşıyor:
Daha yüksek güç : Fiber lazerler gibi yüksek güçlü lazer kaynaklarının geliştirilmesi, daha hızlı kesme hızlarını ve daha iyi kenar kalitesine sahip daha kalın malzemeleri işleme yeteneğini sağlar.
Yeni dalga boyları : Yeşil ve ultraviyole lazerler gibi yeni lazer dalga boylarının piyasaya sürülmesi, yansıtıcı metaller ve ısıya duyarlı malzemeler de dahil olmak üzere etkili bir şekilde kesilebilen malzeme aralığını genişletir.
Daha iyi otomasyon : Otomatik nozul değiştirme, uyarlanabilir optik ve gerçek zamanlı işlem izleme gibi gelişmiş otomasyon özellikleri, kesme işlemini optimize edin, kesinti süresini azaltın ve tutarlı kalite sağlayın.
Wire EDM teknolojisi ayrıca makine verimliliğini artırmaya ve malzeme işleme yeteneklerini genişletmeye odaklanan önemli gelişmelere tanık olmaktadır:
Makine Verimliliği : Üreticiler, işleme süresini ve operasyonel maliyetleri en aza indirmek için daha hızlı kesme hızları, azaltılmış tel tüketimi ve geliştirilmiş yıkama sistemlerine sahip daha verimli tel EDM makineleri geliştiriyorlar.
Genişletme Malzeme Seçenekleri : Araştırma çabaları, özel kaplamalar ve hibrit işleme teknikleri kullanılarak, yeni uygulama olanakları açarak kablo EDM'nin iletken olmayan malzemeleri işleme yeteneğini artırmaya odaklanmaktadır.
Hem lazer kesme hem de tel EDM teknolojileri, çevresel etkilerini azaltmak için sürdürülebilirliğe öncelik veriyor:
Enerji Verimliliği : Üreticiler enerji tüketimini en aza indirmek ve kesme işlemlerinin karbon ayak izini azaltmak için enerji tasarruflu makineler geliştiriyor ve güç tasarrufu sağlayan özellikler uyguluyorlar.
Atık Azaltma : Malzeme kullanımını optimize etmek, atık üretimini en aza indirmek ve tel EDM'de biyolojik olarak parçalanabilir dielektrik sıvılar gibi geri dönüştürülebilir ve çevre dostu sarf malzemelerinin kullanımını teşvik etmek için çaba sarf edilmektedir.
Gelecek, her iki teknolojinin güçlü yönlerini birleştiren hibrid lazer/EDM sistemlerinin ortaya çıkmasına tanık olabilir:
Tamamlayıcı yetenekler : Hibrit sistemler, ilk şekillendirme için lazer kesiminin hızını ve çok yönlülüğünü ve son kaplama için tel EDM'nin hassasiyetini ve yüzey kaplamasını artırabilir ve her iki dünyanın en iyisini sunar.
Genişletilmiş uygulama aralığı : Lazer ve EDM teknolojilerinin tek bir makineye entegrasyonu, çeşitli endüstri ihtiyaçlarına hitap eden daha geniş bir malzeme ve geometrinin işlenmesini sağlayabilir.
Özetlemek gerekirse, hem lazer kesme hem de tel EDM, hassas mühendislikte kendi avantajlarına sahip farklı ama benzersiz teknolojilerdir. İki sistem arasındaki kritik eşitsizlikleri bilmek, herhangi bir görev için hangisini seçeceğine karar verirken, kalite ve maliyetin yararına bir zorunluluktur.
Yalnızca kesme yerine, yukarıda belirtilen uygulama için yüksek hassas bir tel EDM işlemini kullanacağız. Herhangi bir ihtiyaç var mı, lütfen hiçbir zaman bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.
Elektrikli deşarj işleme (EDM)
Lazer kesimi çoğunlukla yüksek hızlı üretim kapasitesinde ince malzemelerle çalışmaya odaklanır. Kablo EDM, hassas amaçlar için büyük kalınlık metalik malzemelerin kesilmesi ile uğraşırken önemlidir. Malzeme uyumluluğu ile ilgili olarak, lazer kesme, daha yüksek hassasiyet elde eden ve daha iyi yüzey kaplamasına sahip olan tel EDM'ye kıyasla büyük bir farkla kazanır.
Hayır, tel EDM, elektriksel iletken metaller ve tüm varyasyonları için tasarlanmıştır ve tel EDM kullanılırken denklem dışında olan plastik, cam ve seramik gibi iletken olmayan malzemeleri dışarıda bırakır.
Büyük seri üretim durumunda, kesme oranını göz önünde bulundurarak lazer kesimi en iyisidir, çünkü çok ve büyük miktarda değiştirilmiş kütük en hızlı ve ekonomik olarak. Öte yandan, tel EDM küçük miktarlarla tercih edilecektir, çünkü kişi bu kadar yüksek bir görevle çalıştırmayı göze alamaz.
Benzer şekilde, tel EDM, herhangi bir sorun olmadan karmaşık geometrilerin çoğunda bile ± 0.001 ila ± 0.005 inç doğruluğuna ulaşabilir. Öte yandan bir lazer, ince malzemelere kesilen noktalar için ± 0.002 ila ± 0.005 inç aralığında yaklaşık olarak doğrudur, ancak kalın malzemeler için doğruluk azalır.
Hayır, lazerler her zaman su jetlerinden daha hızlı değildir; Lazerin hızı sıvının mukavemeti ile belirlenir. Bununla birlikte, bu doğru olsa da, tel EDM aslında yüksek hızlarda bile daha yüksek doğruluk korur, bu nedenle yüce doğruluk gerektiren kalın duvarlı malzemeler üzerindeki işlemler için mükemmel bir çözümdür.
İşaretler ve ekranlar yapmaktan, elektronik parçalar ve genel sayılabilir ürünlerle çalışmaya kadar, lazer kesicilerin kullanımı, yüksek hızlı çözelti ve zamanında bir özelleştiricide ekonomik olmayan karmaşık desenler üretme kabiliyeti ile genişler.
Tel EDM, son alternatifin tipik bir değer 16 - 32 mikron RA ile iki bölüme ayrılabilen ince bir çalışma olduğu yüksek kaliteli bir kaplama sağladığı bilinmektedir. İnce malzemeler söz konusu olduğunda, lazer kesimi avantaj kenar kalitesine sahiptir, ancak daha kalın malzemeler için kenarlar daha fazla işlem gerektirebilir.
Aslında, bu iki teknoloji, örneğin daha güçlü lazerlerin tanıtılması, yeni lazer dalga boyları, bir lazer kesiciye daha fazla otomasyonun eklenmesi ve EDM için yeni makinelerin geliştirilmesi nedeniyle geliştirilmeye devam ediyor; daha yüksek verimlilik ve EDM işleme için daha fazla malzeme seçeneği ile sonuçlanır. Buna ek olarak, yeşil stratejilerin kombinasyonu ve hibrid sistemlerin uygulanması da muazzam fırsatlar sunmaktadır.
MFG Team, ODM ve OEM konusunda uzmanlaşmış hızlı bir üretim şirketidir ve 2015 yılında başlar.