EDM Тоног: Ювелирны хиймэл эдлэл, металлын ажилд нарийвчлалыг дахин тодорхойлж байна

Уран бүтээх ухааны үйлдвэрлэлийн хөгжил: EDM машинууд хэрхэн дижитал нарийвчлалыг боломжжуулдаг вэ

Традицийн арга барилмаас EDM-тэй дижитал машинлаг боловсруулалт руу

Өмнөх үедээ жорлонгийн ажилчид ихэвчлэн тогтоом, шанхай зэрэг энгийн хэрэгслүүдийг ашиглан гар аргаар ажилладаг байсан тул загварын хязгаарлалт нь хүн физик байдлаар юмыг бүтээх чадвараасаа хамаарч байсан. Одоо үед Электролитик Диспенсерийн Машин (EDM) буюу богино нэрээр EDM-ийн тусламжтайгаар байдал өөрчлөгдсөн. Энэ технологиор хүний гараас илүү нарийвчлалтай, ойролцоогоор 0.02 миллиметр нарийвчлалтайгоор боловсруулах боломжтой. Загварчид одоо дэлгэцэн дээрх зураглалаа ашиглан платины утсаар хийсэн сайхан ороосон загвар эсвэл алтны бүтээгдэхүүнд жижигхэн боловсруулсан орнаментуудыг бүтээх боломжтой болсон тул дэлгэмэл деталийг гар аргаар цаг зарцуулан хайргах шаардлага гардаггүй болсон. Дижитал арга руу шилжсэн нь өндөр түвшний жорлонгийн бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн тоглоомыг бүрмөсөн өөрчилсөн. Урлаг ба шинжлэх ухаан нэгдэж, үүний үр дүнд бүтээгчид захидлын хязгаарыг түлхэх боломжтой болсон бөгөөд ингэснээр чанарын өндөр стандартыг хадгалж чадаж байна.

EDM Нь Ямар Байдлаар Төвөгтэй Металл Боловсруулалтанд Харьцахгүй Машинчлалыг Боломжжуулдаг вэ

EDM-д ашигладаг искэрийн элэгдлийн арга нь хэрэгсэл болон материал хоорондын шууд харилцан үйлчлэлийг бүрэн арилгаж, цонхины тасалгаа эсвэл хэлхээний дүрс зэрэг нарийн нарийсах хэсгүүдэд деформаци үүсгэхгүй. Механик төхөөрөмжүүд энэ нарийвчлалыг давж чадахгүй. Утсан EDM нь заримдаа 0.1 мм хүртэл нарийн электрод ашиглан төмөрлөгийг чиглүүлэхэд загварыг муудууруулдаг жижигхэн хагарлуудыг үүсгэхгүйгээр хайчилна. Зарим хүмүүс 50 ялгаатай савхны студийг судалж үзээд 18K алтны хайлштэй ажиллах үед эргэх төхөөрөмжүүдтэй харьцуулахад EDM нь хаягдал гарах хэмжээг гуравны хоёроор бууруулдаг байна гэж олж мэджээ. Энэ нь одоогийн үед ихэнх савхчин хүмүүс үүнийг ашиглаж эхэлсэн шалтгаан юм. Хаягдал багасах нь ашиг орлогыг нэмэгдүүлэх, эцсийн бүтээгдэхүүн нь гэмгүй байх тул үйлчлүүлэгчдийг илүү ихээр таатай болгодог.

Тохиолдол: Дээд ангийн савхны студид EDM-г нэвтрүүлэх

Bridgeton Atelier нь цэвэршүүлэх хэсгийн дэлгэрэнгүй ажилд sinker EDM-ийг баталгаажуулснаар дохиоллын шидтэй чимэглэлүүдийн үйлдвэрлэлийн хугацааг 48 цагаас зөвхөн 9 цаг болтол бууруулсан. Одоо урлагийн мастерууд чимэглэл суулгах, гадаргуугийн эцсийн боловсруулалтанд анхаарч ажиллах бол, EDM нь 950 платины дор 0.5 мм-ийн геометр загварыг нарийвчлалтайгаар машинд оруулж, тогтвортой чанартай байдлыг хангаж, урлагийн мэргэжилтнийг илүү өндөр өртөгтэй даалгавруудад чиглүүлж байна.

Чиг хандлага: Ховор ба дамжуулагч металл таслахад EDM-ийг нэмэгдүүлэн хэрэглэх

Эрдэний чимэглэл үйлдвэрлэгчдийн 72%-иас дээш нь паллади, хаягдалгүй ган хольдосыг (2024 оны Алтан тавилганы судалгаа) хэрэглэж байгаа нь хольсон металлын загварын эрэлтээс шалтгаалан өсч байна. Удирдагч CNC-EDM хос систем нь цирконийг лазерын системээс 10 дахин хурдан таслаж чаддаг бөгөөд бэлтгэл явцад дулааны өөрчлөлтөнд мэдрэг чимэглэлүүдийг хадгалж чаддаг.

Тэнцэх боломжгүй нарийвчлал: ЭДМ-ийн утасны таслалтын зөрөө ба гадаргуугийн төгсгөл

Чимэглэлийн хэсэгт 0.02 мм-ийн нарийвчлалд хүрэх

Одоогийн EDM машинууд зөвхөн хяналттай орчинд ажиллах үедээ ±0.002 мм-ийн дээд зэргийн хэмжээний нарийвчлалд хүрч чаддаг. Энэ нь ювелирны шидэт тавцан, нарийн босоо зураг зэрэг бусад аргаар боломжгүй байх жижиг дэлгэрэнгүй элементүүдийг үүсгэх боломжийг нээж өгдөг. Энэ нарийвчлалын нууц нь ±1°C дотор хэлбэлзэлтэй дэвшилтэт температурын хяналт, чичиргээг шингээх зориулалттай онцгой суурьлагуудад оршдог. Эдгээр онцлогууд хамтдаа дулааны өөрчлөлт ба механик хөдөлгөөнөөс үүсэх асуудлыг хамгийн бага байлгахад тусалдаг. Тэгш зууралттай, нарийн хооронд нь холбогдсон хэсгүүдтэй цэцэрлэгт гэрлийн жижигхэн загваруудыг авч үзээрэй — эдгээр нь ихэвчлэн бүх хэсэгтээ жигд 0.02 мм-ийн зайтай байдаг. Ийм нарийн тогтоосон хязгаар шаардлагатай өндөр түвшний үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд EDM-ийг илүүд үздэг нь уламжлалт фрезерлэх арга замаар ийм нарийвчлалд хүрэх боломжгүй учраас л юм.

Нарийн, нарийвчилсан загваруудад тохирох утасны зузаан сонгох

Утасны диаметр нарийвчлал ба үр ашгийг тэнцвэржүүлэхэд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг:

• 0.1–0.3 мм зэвсэгт утас : Цагаан эдлэл, хэлхээнд ерөнхий зориулалтын хайчлалтанд хамгийн тохиромжтой
• 0.02–0.1 мм вольфрамын утас : Нимгэн орнамент, сүлжээ шиг бүтэцтэй жижиг хэсгийг таслахад илүү тохиромжтой

Нимгэн утас нь таслагдсан хэсгийн өргөнийг 60%-иар бууруулдаг тул ундаргаатай платины сплавыг (унци тутамд $740) хэмнэж, хадгалдаг. Гэсэн хэдий ч ийм утас удаан хурдтай таслалт шаарддаг бөгөөд туршлагатай ажилтнууд импульсын давтамжийг тохируулах замаар дэлгэрэнгүйг алдалгүй үйлдвэрлэлийн хурдыг хадгалдаг.

Цахилгаан-эрлийзийн машинд эмбэлэгт эдлэлийн гадаргуугийн цэвэр байдлыг болон нарийвчлалыг тэнцвэржүүлэх

Цахилгаан искэрийн машинд хэрэглэх нь ихэвчлэн 0.15-0.2 мкм Ra хооронд гадаргуугийн төгсгөлд хүргэдэг бөгөөд энэ нь олон сурвалжлагчид тусгалын нарийн хэсэг эсвэл холбох хэсгийн доторх засварын алхамыг бүрмөсөн алгасдаг юм. EDM тоног төхөөрөмжтэй ажиллах үед 2-6 амперийн хооронд оройн гүйдлийн тохиргоог өөрчлөх нь мастераас өгөгдмөл үед хамгийн чухал зүйлийг шийдвэрлэх боломжийг олгодог. Их гүйдэл нь нарийн дэлгэрэнгүй мэдээллийг үүсгэдэг, гэхдээ илүү шавхай гадаргуу үлдээдэг бол бага гүйдэл нь нарийвчлалын бусад онцлогийг алдагдуулж, илүү жигд үр дүнг гаргадаг. Зарим судалгааны байдлаар импульсын үргэлжлэх хугацааг ойролцоогоор 50 микросекундээс зөвхөн 10 микросекундрүү бууруулах нь хэмжээний нарийвчлалд ихэнхдээ 0.005 мм-ийн дотор хэвээр байх үед гадаргуугийн шавхатгийг бараг 40 хувиар бууруулдаг. Энэ төрлийн уян хатан чанар нь ювелирчид үзэмж болон өмсөх үедээ хэрхэн ажиллахыг нь хянах боломжийг бодитоор олгодог.

Утасны хэсгийн болон суурин EDM технологийг ашиглан нарийн саяхан бүтээцийн загваруудыг үүсгэх

Микро нарийвчлалтай деталь ба нарийн орноор зураглалын төлөвийн автомашин утасны EDM

Утасны EDM нь (ойролцоогоор 0.05-0.35 мм зузаан) цагаан тугалга эсвэл зэсэн утсыг эдлэл дотор нь оруулж, физик харилцаагүйгээр материал авч хаядаг. Энэ арга нь заримдаа +/– 0.001 мм хүртэлх маш бага зөрүү шаарддаг деталиудыг үйлдвэрлэхэд маш сайн ажилладаг. Жишээ нь: нарийн саяхан бүтээц, цагны жижиг хэсгүүд, эсвэл агаарын хөлөгт техникт хэрэглэдэг нүхтэй бүтэц зэрэг юм. Хэрэгсэл хэзээ ч тасралтгүй огтлолтын үед даралт үзүүлдэггүй тул алт, платин зэрэг үнэт металлын хамгийн мэдрэмтгий дэлгэрэнгүй мэдээлэл ч бүрэн хадгалагдана. Мэдээллийн дагуу эдгээр машинууд Ra 0.8 микрон гэх мэт төвөгтэй хэлбэрүүдийг машинд оруулахад шаардагдах цэвэрлэх цагийг ойролцоогоор 40% бууруулдаг. Олон саяхан бүтээцийн үйлдвэрлэгчид болон анагаахын хэрэгсэл үйлдвэрлэгчид ийм давуу талуудын тулд яг л энэ аргыг сонгож байна.

Дэлгэрэнгүй хөндий, байршил болон гурван хэмжээст хэлбэрүүдийн хувьд цэвэрлэх EDM

Цэвэрлэх EDM процесс нь энгийн хэрэгслээр хүрэх боломжгүй маш гүн хөндий, нарийн зураглал, нарийн олон түвшинтэй гурван хэмжээст дүрсүүдийг үүсгэхийн тулд тусгайлан хэлбэр дүрс бүхий графитын электрод ашигладаг. Эдгээр техник нь жижиг товшооны уртын зураглал, нарийн текстурт дохиоллын бөгж, нарийн олон түвшинтэй чулуу суулгах зэрэг нарийн төвөгтэй дизайнд нарийвчлал шаардлагатай юм. Мэргэжлийн олон тайлангуудын мэдээллээр үзэхэд гар бичмэл зураглалаас хамаарч текстурт гадаргууг үйлдвэрлэхэд 60% хүртэл үйлдвэрлэлийн хугацаа буурч байна. Түүнчлэн янз бүрийн үйлдвэрлэлийн явцад 0.02 мм-ийн нарийвчлалтай ижил дүн гаргадаг. Цэвэрлэх EDM-ийг үнэндээ үнэ цэнэтэй болгож буй зүйл бол мастер загварыг хэрхэн сайн хуулах нь юм. Ингэснээр хязгаарлагдмал цуглуулгын хувьд тус бүртээ ялгаатайгаар хийгдсэн ч бүх бүтээгдэхүүн нь бие биенийхээ адилхан харагдана.

Загварчлалын нээлттэй байдал vs. Материалын бүтэн байдлын хадгалалт: Нарийхан бүтэцтэй деталийн нарийн төвөгшлөлийг удирдах

ЭДМ нь загварчлагчдад гайхамшигтай зэрэг нээлттэй байдлыг олгоно, гэсэн хэдий ч деталийн бүтцийн хүчин чадлыг хадгалах нь дуурайлттай байдаг. Жишээлбэл, утсан таслагч ЭДМ-ээр платиныг 0.1 мм хүртэл нарийн хайчилж болох ч цахилгаан сарнилтын зайг зөв тохируулахгүй бол дохионы ачаалал ихтэй хэсэгт жижигхэн трещинууд үүсч болно. Хамгийн сайн чанартай үйлдвэрүүд энэ асуудлыг CAM симуляциудыг дахин дахин хийж, ЭДМ-ээр сул таслалтууд хийж, мөн тогтмол анелингийн термик боловсруулалт хийх замаар шийддэг. Эдгээр арга замаар нарийн төвөгтэй загваруудын хүчийг хадгалж чаддаг. Сүүлийн үеийн 2024 оны судалгаануудын дагуу энэ хослол нь харьцангуй мэдрэг деталиудын муруйдлыг уламжлалт арга замаас ойролцоогоор 35%-иар бууруулдаг.

Материалын давуу талууд: Алт, мөнгө, платины хайлшийг нарийвчлалтай машиндаж боловсруулах

Хатуу, үнэт, цахилгаан дамжуулагч металлуудыг машиндаж боловсруулахад ЭДМ яагаад илүү сайн ажилладаг вэ

Цахилгаан искэрийн машинд зэвсэг, мөнгө, платины шиг арилгагч металл хэрэглэнэ. Энэхүү процесс нь жижиг цахилгаан соронзон туяа үүсгэж, традицион хэрэгсэл хэт хатуу хайлш (ойролцоогоор 45 HRC хатуулагийн түвшин болон түүнээс дээш) дахь материалд ажиллах боломжгүй байхад л түүнийг элэгдүүлдэг. Өнгөрсөн жилийн Материалын гүйцэтгэлийн тайлангийн мэдээгээр 18 каратын зэсэн деталь дээр ажиллахдаа энэ аргаар ойролцоогоор ±0.01 мм нарийвчлалд хүрдэг. Ийм нарийн удирдлага нь нарийн оройн боловсруулалт эсвэл чулууны жижиг савхыг суурилуулахад маш их ялгаатай. Гэхдээ хамгийн чухал зүйл бол EDM нь халуунд өртөх замаар хүссэнгүй зөөлрөлтийг үүсгэдэггүй явдал юм. Энэ нь температурт мэдрэг металлууд, жишээ нь Аргентиум мөнгө гэх мэт боловсруулах үед бүтцийн бүрэн байдлыг алдахгүйгээр өөрчлөгдөхгүй байхыг хангана.

Шүргэлтгүй Процесс Хэрэгслийн Элэгдэл ба Деформацийг Арчилна

Платинийн материалтой ажиллах үед стандарт фрезерийн хэрэгсэл хурдан ихэд изэнденэ, зарим тохиолдолд зөвхөн 8-10 ширхэг боловсруулахад шинэ хос хэрэгтэй болдог. Харин 2023 оны Advanced Manufacturing-ийн саяхны судалгаагаар EDM арга нь хоршихгүй арга замыг ашигладаг тул зуун гаруй үйлдэлд нарийвчлалыг хадгалж чаддаг. Процесс явагдах үед биетээр хорших зүйл байхгүй тул 0.3 мм зэсийн цахилгааны хэлхээний хэлхээ эсвэл нарийн pave тохируулгууд адил мэдрэмтгий зүйлс хэлбэрээ алдахгүй, муруйхгүй байдалд үлддэг. Мэргэжлийн хүмүүс CNC машин техник хэрэглэхтэй харьцуулахад орлуулагдсан материал ойролцоогоор гуравны нэгээр буурсаныг анзаарч байна. Энэ нь боловсруулалтын алдагдал бага байх, үйлдвэрлэлтийн явцад өндөр үнэтэй металлыг илүү сайн хадгалж чадсанаас шалтгаалан ювелирчид энэ технологид шилжих үед эдийн засгийн хувьд материалын өртгийг хэмнэдэг.

CAD/САМ ба EDM-ийн хамтын ажиллагаа: Захидалт ювелир бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийг хялбаршуулах

Загварчлал-боловсруулалтын урсгалыг зөөлөн интеграцлахын тулд CAD/САМ-ийг нэгтгэх

Одоо үед олон эрдэнэсийн сангийн аж ахуйн нэгжид EDM төхөөрөмжтэй ажиллах зааврыг шууд 3D загвараас гаргаж авахын тулд CAD, CAM технологийг ашиглаж эхэлсэн. Энэ аргачлалын давуу тал бол үйлдвэрлэлийн явцад жижиг дэлгэрэнгүй хэсгүүдийг хадгалж чаддагт оршдог. Цэвэр утасны нарийн ажил, бөгжний цэгээн дээрх нарийн хэлбэр зэрэгт анхаарал хандуулаарай – одоо бол ийм юм алга болох нь байхгүй. CAM програм хангамж нууцад маш их тохируулгыг хийдэг. Тэр утасны хамгийн сайн замыг тодорхойлж, цэцэрлэгийн тохиргоог зөвдөж, материал зарцуулалтыг хүн гараар хийхтэй харьцуулахад ойролцоогоор 30 хувиар бууруулдаг. Автоматжуулсан шалгалт, багажны замыг автоматаар үүсгэх зэрэг функцүүдийг мартаж болохгүй. Эдгээр онцлогууд нь ихэнх төслүүдийн 90% -иас дээш хувь нь анхны оролдлогоор амжилттай ажилладаг болгодог бөгөөд өмнө нь долоо хоног шаарддаг байсан ажлыг одоо хамгийн ихдээ хэдхэн өдөрт хийж чаддаг болсон.

3D загвараас бэлэн бүтээгдэхүүнд: Орчин үеийн студийн үр ашгийг сайжруулах

Хамгийн аврага чимэглэл үйлдвэрлэгчид одоо бүх үйлдвэрлэлийн циклийг зөвхөн гурван хоногт дуусгадаг болсон бөгөөд энэ нь хуучин аргатай харьцулахад ойролцоогоор хоёр гуравт нь буурсан хэмжээ юм. Тэд компьютерийн тусламжтай загварчлал болон цахилгаан искэрийн машин техниктэй интеграци хийснээр энэгүй хүрч чадаж байна. Системүүд зохицуулалтын үед тохиолдох магадлалтай мөргөлдөөнийг илрүүлж, искэрийн материал дээрх нөлөөллийг загварчилдаг тул зардал ихтэй туршилтын загваруудыг хэмнэдэг. Автомжуулсан нарийвчлал нь ижил төстэй мянга гаруй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх үед ч 0.01 миллиметр нарийвчлалыг хадгалж чаддаг. Ийм нарийн удирдлага нь платины сплаваар нэг миллиметрийн хэмжээнээс бага хэмжээтэй чимэглэлийн бэхэвлэлийг хийх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь зөвхөн гоо сайхныг хадгалахад л биш харин өдөр тутмын хэрэглээнд тэсвэртэй байдаг.

Цахилгаан искэрийн машин (EDM) ашиглан массын захидалт, давтагдашгүй загваруудыг боломжтой болгох

CAD/САМ системүүд EDM технологийн хамт ажиллах үед хэмжээгээр масштабжуулан захидалт чимэглэл үйлдвэрлэх аргачлалыг бүрэн өөрчилдөг. Жишээ нь жижиг ателье авч үзье – тэд долоо хоногт ойролцоогоор 200 ширхэг хувийн шигтгэм загас үйлдвэрлэдэг бөгөөд тус бүр нь өөрийн онцлог шигтгэмтэй байдаг ч цахилгаан-сансрын үйлдвэрлэлтэй холбоотой маш нарийн зөрөөг хангаж чаддаг. Сүүлийн үеийн зах зээлийн судалгаагаар одоо үедээ гурван дөрвөлсөн хүнд нь люкстай бараанд заавал захидалт сонголттой байхыг хүсдэг. Энд EDM технологи нь өөрчлөгдөж буй шаардлагатай тэвчээртэй зохицох шаардлагатай тоон гагнуурын уян хатан чанарыг санал болгодог. Тусдаа чимэглэл үйлдвэрлэгчдэд энэ нь чанарын стандартыг бүх явцад хадгалсаар нэг бүтээгдэхүүний захидалтаас ижил загварын жижиг багцаар үйлдвэрлэх шилжихэд асуудалгүй тусалдаг.

Түгээмэл асуулт

Чимэглэл үйлдвэрлэлд EDM гэж юу вэ?

Цахилгаан искэрийн боловсруулалт (EDM) нь металл хийцэд цахилгаан искэрийг ашиглан материал авчихаж, нарийвчлалтай хайчлах, хүрэхгүй боловсруулах боломжийг олгодог ювелинерийн үйлдвэрлэлд ашиглагддаг технологи юм.

Ювелинер EDM-г уламжлалт арга замаас яагаад илүүд үздэг вэ?

EDM нь нарийвчлалын талаар давуу талтай, материал алдагдлыг бууруулдаг, мэдрэмтгий хэсгүүдийн деформацийг саатуулдаг, уламжлалт механик хайчлах хэрэгслээр боломжгүй нарийн загваруудыг хийх боломжийг олгодог.

EDM бүх төрлийн метал дээр ажиллах уу?

EDM нь алт, мөнгө, платин зэрэг үнэт, дамжуулагч металлуудад онцгой үр дүнтэй байдаг боловч хатуу металлууд ба нарийн хайлш дээр ч мөн ашиглагддаг.

EDM ювелинерийн загварчлалд ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?

EDM нь нарийн, нарийвчлалтай боловсруулалтыг боломж болгодог тул загварчлагчдад креатив хязгаарыг тэлэх боломжийг олгодог. Энэ нь тогтвортой чанартай, нарийн загваруудыг жижиг зөрүүтэйгээр хийхийг хялбарчилдаг.

EDM ювелинерийн үйлдвэрлэлд CAD/САМ-ийн үүрэг юу вэ?

CAD/САМ технологиуд EDM машинуудтай интеграцлагдаж зураглалыг үйлдвэрлэлд шилжүүлэх ажлын урсгалыг хялбарчилдаг бөгөөд нарийн зураглал нь нарийвчлалтайгаар эцсийн бүтээгдэхүүнд орж хувирдаг.