EN
ЭДМ-ді түсіру машиналарын түсіну
EDM Die Sinking немесе EDM-нің шөгу электрлік оттарды пайдаланып металл бетін өте дәл кесуге негізделген. Бұл әдіс әсіресе күрделі пішіндер мен қатты материалдардағы терең қуыстармен жұмыс істегенде жақсы нәтиже береді, өйткені дәстүрлі кесу құралдары жеткілікті дәлдікпен орындалмайды. Бұл әдістің құндылығы өте кішігірім ауытқулармен ең нақты бөлшектерді жасау мүмкіндігінде. Сондықтан ғарыштық инженерия, автомобиль жасау және электрондық құрылғылар өндіру сияқты салалардағы көптеген өндірушілер EDM Die Sinking әдісіне өз ең күрделі жобалары үшін сүйенеді. Осы салаларда кез келген миллиметр бөлшектерінің дәл келуіне қажетті компоненттер қажет болады.
EDM әріп батырмалы машиналардың негізінде екі негізгі бөлік: электродтар мен диэлектрикалық сұйықтар тұрады. Бұл элементтер өңдеу процесінде бірге жұмыс істейді. Көбінесе электродтар графит немесе мыс негізінде жасалады, өйткені бұл материалдар өңделетін металл бұйымдарды тиімді түрде пішіндеуге мүмкіндік береді. Жұмыс істеу барысында электрод диэлектрикалық сұйықтықта орналасады, бұл екі есе қызмет көрсетеді: электрод пен өңделінетін бұйым арасында оқшаулауды сақтайды және кернеу жеткілікті дәрежеде болған кезде от және әрі қарай жұлдыздардың пайда болуына мүмкіндік береді. «Applied Sciences» журналында жарияланған зерттеу бұны растайды, электродтар мен диэлектрикалық сұйықтардың қаншалықты жақсы жұмыс істейтіні EDM процесстерінің материалдарды дұрыс алып тастауына көп байланысты екенін атап көрсетеді (Qudeiri және т.б., 2020). EDM-дің ерекшелігі сол затты тікелей жанаспай-ақ тесіп және күрделі бөлшектерді жасай алатындығында. Бұл өңделінетін материалда механикалық кернеу пайда болмайды деген сөз, бұл күрделі немесе жұқа бөлшектер үшін өте маңызды.
Жаңа материалдардың ЭДМ сымдық құю машинасын қалыптауға әсері
Электр-ерітінді өңдеу процесінде дұрыс материалды таңдау өнімнің дәлдігі мен сапасына әсер ететін негізгі фактор болып табылады. Дұрыс таңдалған материалдар электр өткізгіштігі мен жылу беру сипаттамаларын анықтайды, бұл EDM процесінің тиімділігі үшін маңызды. Мысалы, мыс жиі электрод материал ретінде пайдаланылады, себебі ол жылуды және электр тогын жақсы өткізеді, бұл өңдеу дәлдігін арттырады. Керісінше, төмен сапалы немесе арзан материалдарды пайдалану ұзақ мерзімде проблемалар туғызады. Құрылғылар тез тозып, бөлшектердің дәлдігі мен біркелкілігі төмен болады. Материалды таңдауда үнемдеуге бейім фирмалар кейіннен жөндеу шығындары мен тапсырыс берушілердің өнім сапасына шағымдануы арқылы қосымша шығынға тап болады.
Уақыт өте келе, EDM процесстері үшін қолданылатын материалдар әлдеқайда өзгеріп, операциялардың тиімділігін арттырып, құнды үнемдеуге мүмкіндік берді. Бұрын адамдар электр өткізгіштігі жоғары болғандықтан графит пен мысты қолданған. Бірақ қазір күрделі графитті композиттер мен әртүрлі металдық қорытпалар сияқты жаңа материалдар пайда болды. Жаңа материалдар станоктардың материалды тез кесіп, жұмысты тез аяқтауына мүмкіндік береді, бұл әрине шығындарды қысқартады. Кейбір зерттеулер кәсіпқойлардың үлкен ұнтақты материалдарды емес, өте ұқыпты материалдарды қолданған кезде жаңа материалдар кесу жылдамдығын 15% дейін арттыруына болатынын көрсетті, нақты көрсеткіш жағдайларға байланысты болады.
Зерттеулер EDM өнімділігін материалдардың жаңа технологиясы қалай арттырғанын айқын көрсетеді. Соңғы салыстыру суперұсақ және ультраұсақ электродты материалдарды пайдалануды салыстырып, бет өңдеу және өңдеу уақытындағы айтарлықтай айырмашылықтарды анықтады. Ультраұсақ материал 27 VDI-ге қарсы 31 VDI-ге жеткен жоғары сапалы бет өңдеу көрсеткішін көрсетті, бұл полировкалау үшін қосымша өңдеудің азаюын білдіреді. Тіпті әлдеқайда ұқыптылығы ультраұсақ материалдарды пайдалану EDM үдерісінің уақытын 15% қысқартуы болып табылады. Мұндай жақсартулар материалдарды пайдаланатын компаниялар үшін өндірістік шығындарды үнемдеуге және өндіріс циклдерін жылдамдауға тікелей әкеледі.
ЭДМ материалдарының соңғы жетістіктерін зерттеу
Электронды дайындау материалдарының ғылымындағы соңғы жетістіктер графитті композиттер мен арнайы қорытпалар сияқты жаңа нұсқаларды әкелді. Бұл материалдар EDM жұмысы үшін нақты талаптарды дәстүрлі нұсқаларға қарағанда жақсырақ өткізетіндіктен EDM жұмысы үшін ойын өзгертіп отыр. Мысалы, графитті композиттерді алыңыз, олар электр тогын жақсы өткізіп, қызуға тұрақты болып табылады, бұл дәлдікті EDM операциялары үшін ең тиімді нұсқа екенін білдіреді. Ал арнайы қорытпалар стандартты материалдарға қарағанда киіп-тозуға әлдеқайда төзімді. Бұл бөлшектердің ауыстырылуына дейін ұзақ қызмет етуіне, өндірісті тоқтату мен жөндеу шығындарын азайтады.
Электрразрядты өңдеу операцияларында қазіргі заманғы материалдарды пайдалануды бастаған кезде өндірушілер жақсы нәтижелерге қол жеткізеді. Құралдар ұзақ уақыт пайдаланылады, жоғары температурада машиналар тұрақты болып қалады және электр тогы жүйеден жақсырақ өтеді. Барлық осындай жағдайлар өңдеу процесін жеңілдетіп, дәлірек ақпараттар алуға мүмкіндік береді. Мысалы, мыс негізіндегі қорытпаларды алып қарастырайық. Бұл жоғары беріктік нұсқалары жылуды жақсы өткізгендіктен кесу кезінде артық жылу жылдам шығарылады. Бұл бұйымдардың пішінінің азаюына және аяқталған бөлшектердің өлшемдерінің дәлдігін арттырады. Қазіргі материалдарға ауыстырған шеберханалар өз өндіріс сапасында нақты айырмашылықтарды байқаған. Көптеген құрал-сайман жасаушылар EDM жүйелерімен жұмыс істегенде материалды таңдаудың бәріне әсер ететінін айтады.
Біз жаңа материалдардан алатын нақты артықшылықтар тек қана теориялық тұжырымдар емес, әрі шынайы әлемдегі сынақтармен, сондай-ақ салауатты жұмыс істейтін кәсіби мамандардың кері байланысымен негізделеді. Мысалы, EDM жұмысында қолданылатын жоғары беріктік қасиеті бар мыс қорытпаларын алыңыз. Кәсіпханалар жылдам кесу жылдамдығы және құралдардың ескі нұсқаларына қарағанда ә существенно ұзақ уақыт пайдалану туралы хабарлайды. Қазіргі кезде материалдарды ауыстырған көптеген мамандар өз күнделікті жұмыстарында айтарлықтай айырмашылықты байқаған. Бұл бастапқы шығындарға қарамастан кәсіпханалардың көбінің осындай дамып жатқан материалдарға ауысуына алып келді. Әртүрлі өндіріс ортасында EDM процесстерінің тиімділігі мен сенімділігін арттыру үшін материалдарды жетілдіру жалғастырылып жатыр.
ЭДМ-де материалдардың үйлесімділігі үшін негізгі ескертулер
Электр разрядты өңдеу немесе қысқаша EDM туралы болса, материалдардың үйлесімділігі өте маңызды, әсіресе әртүрлі заттардың қаншалықты өткізгіштігін қарастырған кезде. Өткізгіштік деңгейі жүйедегі энергияның қозғалуына әсер етеді, бұл әрбір жабдықтың жұмысының нәтижесінде әсер ететін фактор болып табылады. Жақсы өткізгіштік таза шеттер мен бет сапасын жақсарту үшін кесу кезінде электр тогының дұрыс ағып өтуіне мүмкіндік береді. Сол себепті көптеген цехтар электродтар үшін графит немесе мыс таңдайды. Бұл материалдар EDM операциялары үшін қажетті күшті от және қазіргі нарықтағы басқа нұсқаларға қарағанда өнімнен материалды тез алып тастауға көмектесетін электр тогын өте жақсы өткізеді.
Материалдардың қаттылығы мен олардың қаншалықты жақсы өнделуі ЭЭӨ процесстері арқылы қаншалықты көп өнім шығарылатынын анықтайды. Материалдар әртүрлі түрлерде келеді, әрқайсысы өзіне тән сипаттамаларымен ерекшеленеді, олар өңдеу кезінде қаншалықты ұзақ қызмет ететіні мен тозуға қаншалықты тұрақты екенін шешеді. Мысалы, карбидті аспаптар мен қаттылау болат – бұл өндірісте өте қатты материалдар. Олар ЭЭӨ жұмыстарын үздіксіз жүргізуге мүмкіндік береді, яғни зауыттар аспапты жиі ауыстыру туралы ойланбай-ақ үздіксіз жұмыс істей алады. Нәтижесінде қаттырақ материалдар жабдықтардың қызмет көрсетуін аз үзуге мүмкіндік береді, сондықтан жалпы өндіріс уақыты жоғары болады және қымбатқой кешіктірулер болмайды.
Кәсіби маман-электрондар мен жабдық жасаушылардың көпшілігі электр өткізгіштігі мен қаншалықты ұзақ өмір сүруі сияқты негізгі қасиеттеріне сәйкес материалдар таңдаудың маңыздылығын атап көрсетеді. EDM машиналарының ірі аттары осындай қажеттілік туындаған кезде жиі мырыш-мыс пен күміс-вольфрам қорытпаларын ұсынады, өйткені олар жақсы жылу өткізгіштік қасиеттерімен және уақыт өткен сайын тозуға төзімділігімен ерекшеленеді. Дұрыс таңдалған материал жону операцияларын тегіс жүргізіп қана қоймай, сонымен қатар барлығының күтіп тұрған сапалы өндеуді қамтамасыз етеді. Әрине, ешкім бірнеше рет қолданғаннан кейін сынап қалатын бөлшектерді немесе беріктік пен дәлдік талаптарына сай келмейтін бөлшектерді қаламайды.
Жаңа материалдармен ЭДМ өңдеудегі қиындықтар мен шешімдер
Электрразрядты өңдеу немесе EDM кезінде жаңа материалдармен жұмыс істеу операторлар үшін көптеген қиыншылықтар туғызады. Негізгі мәселелер құралдың тозуы мен уақыт өте түсіп кетуі болып табылады. Бұл неліктен болады? Шынында да, көптеген заманауи материалдар өзінің қаттылығы мен үйкеліске тұрақтылығы салдарынан өңделуіне кедергі келтіреді. Дүкендер стандартты әдістер арқылы керамикалық немесе композитті материалдармен жұмыс істеген кезде не болатынын қараңыз. Осындай қиын заттар жабдықтарға үлкен жүктеме түсіріп, құралдардың күтпеген жерден шығынға ұшырауына себеп болады. Операторлар жиі күтпеген жерден тозып қалған бөлшектерді ауыстырып отыруға мәжбүр болады, бұл өнімділікті төмендетіп, жалпы жөндеу шығындарын арттырады.
Бұл мәселелерге тікелей қарсылық көрсетудің бірнеше жолы бар. Кейбір жағдайда өңдеу параметрлерін өзгерту ғажайып нәтиже береді. Мысалы, электрразрядты ток деңгейлерін немесе осы импульстердің ұзақтығын реттеу құрал-жабдықтың тозуын азайтуда үлкен рөл атқарады. Соңғы жылдары өндірушілер де жақсырақ құралдар жасауға тырысуда. Мысалы, қапталған сымдар немесе жылуға төзімді арнайы құралдар. Бұл жетілдірулер жөндеу жұмыстарына кететін уақытты қысқартып, жалпы жұмыс процесстерін тегістейді. Қазіргі заманғы материалдар жабдықтардың шекті мүмкіндіктеріне дейін жеткізетін жағдайларда, кез келген цех үшін бәсекеге қабілетті болып қала беру үшін құралдардың шыдамды болуы маңызды.
Сандарға қарап отырсақ, EDM өңдеу кезінде дәстүрлі материалдар жиірек істен шығып тұрады. Advanced Manufacturing and Technology журналының зерттеуі EDM өңдеу параметрлеріне сәйкес келетін құрама материалдардың істен шығуын 30% азайтатынын көрсетті. Бұл табыстар өндірушілердің қарастыруы тиіс нәрселер. Компаниялар EDM қолданбаларында заманауи материалдармен жұмыс істегенде, олардың қазіргі өңдеу әдістері мен жабдықтары ескіріп қалғанын байқайды. Заманауи материалдардың талаптарына сай келе беру үшін өнеркәсіп өзінің тәсілдерін бейімдеуі керек.
ЭДМ-нің болашақ үрдістері
Электрразрядты өңдеу (EDM) саласындағы жаңа технологиялар, мысалы, автоматтандыру жүйелері мен жасанды интеллекттің бақылауы өңдеу тиімділігіне деген күтімімізді өзгертіп жатыр. Өндірушілер EDM жүйелеріне автоматтандыруды енгізгенде, тұрақты адамдық қадағалау қажеттілігі азайғандықтан күнделікті операциялар тегіс орындалады. Бұл әртүрлі партиялардан шығатын бөлшектердің сыртқы түрі мен өнімділігінің біркелкі болуына әкеледі. Екінші жағынан, жасанды интеллект негізіндегі бақылау құралдары операторларға машина жұмысының нақты уақыттағы деректерін ғана емес, сонымен қатар үзілістер болмас бұрын қашан техникалық қызмет көрсету қажеттілігін болжауға мүмкіндік береді. Бұл ақылды жүйелер өндірістің көпшілік уақытта тегіс жұмыс істеуіне көмектеседі, яғни ақаулардың азаюына және дайын бөлшектерді күтіп тұрған қанағатты тұтынушыларға әкеледі.
Алдын ала материалдар ЭҚМ процестеріне, әсіресе, жекешелендіру және жылдам прототип жасау мүмкіндіктерін арттыра отырып, елеулі әсер етуге дайын. Бұл материалдар тек жоғары беріктік пен жылу тұрақтылығы сияқты жоғары қасиеттерді ғана ұсына бермей, сонымен қатар дәстүрлі материалдар ұсына алмайтын инновациялық жобалауды іске асыру мүмкіндігін береді.
Электронды дәл өңдеу технологиясының (EDM) азаматтық әуе және медициналық құрылғылар өндірісі сияқты негізгі нарықтарда қарқынды дамып келе жатқаны туралы соңғы деректер көрсетіп отыр. Саладағы сарапшылар, атап айтқанда Брайан Солис EDM технологиясының жылына шамамен 6,2% өсуі мүмкін екенін болжамдап отыр, негізінен дәстүрлі әдістермен қанағаттандыру қиын болып табылатын өндірушілердің күрделі компоненттерге деген өсу сұранысына байланысты. Алдағы уақытта EDM технологиясы титан қорытпалары мен биологиялық үйлесімді металдар сияқты күрделі материалдардан туындайтын жаңа талаптарды орындауға жақсы дайындалған сияқты. Материалдар ғылымы шекараларды ығыстырып жалғастырған сайын EDM процесстері, электродтардың конструкциясы мен қуат басқару жүйелеріндегі жаңалықтар арқылы бейімделіп, ертеңгі күннің дәл өңдеу инженериясы талаптары үшін болмағы мүмкін емес құралға айналуы ықтимал.
