Орчин үеийн үйлдвэрлэл дэхь EDM утасны хайчлах машиний шидэт чанар

Цахилгаан-эрозийн утсан хайчлах машин хэрхэн ажилладаг вэ: Цахилгаан цэвэрлэх боловсруулалтын шинжлэх ухаан

Цахилгаан-эрозийн утсан хайчлах машин нь нарийн утасны электрод ба дамжуулагч хэсэг хоорондоо хяналттай цахилгаан искэрийг ашиглан материал дээр дулаан эрозийн замаар нөлөөлж, материалыг хассан. Энэ хүрэлцэхгүй процесс нь хатуу, экзотик материалд ч гэсэн нарийн олон өнцөгт хэлбэрт ороход өндөр нарийвчлалын хайчлалт хийх боломжийг олгодог.

Цахилгаан цэвэрлэх боловсруулалтын ажиллах зарчим болон цахилгаан искэрийн механизм

Хэвтэх шаардлагатай материал болон хайчлах утасны хооронд ихэвчлэн бага зай үлдээдэг бөгөөд энэ зайг цахилгаан тусгаарлагчийн үүрэг гүйцэтгэх цэвэршүүлсэн усаар дүүргэдэг. Тус завсар дээр цахилгаан гүйдэл өгч, дараа нь юу болохыг ажиглаарай — жижиг цахилгаан соронзон искэрийн улмаас 12,000 хэм Цельсийн температур хүртэл хална! Энэ хэт өндөр халуун нь металл бетон гадаргуугийн жижиг хэсгүүдийг хайлган уусгадаг. Искэрийн үзэгдэл маш хурдан, секунд тутамдаа мянга орчим удаа гарч байдаг бөгөөд орчин үеийн компьютерийн удирдлагатай тоног төхөөрөмжүүд тэдгээрийг шаардлагатай чиглэлд нь яг зөв удирддаг. Энэ аргыг яагаад ийм сайн гэж үздэг вэ гэвэл материалыг шууд хүрэлцэхгүйгээр хайчилдаг тул тоног төхөөрөмжинд элэгдэл үүсдэггүй.

Утасны EDM-д хяналттай цахилгаан цэнэгийн нөлөөгөөр дулаан элэгдэл үүсгэх

Нэг нэгэн цэцэг боловсруулагчийн жижигхэн хэсгийг хайлуулдаг бөгөөд дулааныг түр зуур дахин буцаж олшрох шингэнд хурдан хөргөдөг. Импульсын үргэлжлэх хугацаа, гүйдэл, хүчдэлийг тохируулах замаар ажилтнууд хурд ба гадаргуугийн чанарыг тэнцвэржүүлж болно. Ямар ч физик харилцаа байхгүй тул хэрэгсэлийн элэгдэл хамгийн бага байх бөгөөд урт хугацааны үйл ажиллагааны нарийвчлалыг хадгална.

Цахилгаан тусгаарлагч шингэний (ионжуулсан ус) дулаан шингээх, бохирдлыг цэвэрлэх үүрэг

Ионжуулсан ус нь хөргөгч болон цахилгаан тусгаарлагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь давхар хэт халалтаас сэргийлэхийн тулд цэцгийг унтраадаг, задарсан жижиг хэсгүүдийг зайлуулдаг, мөн завсарт цахилгааны тогтвортой нөхцлийг хадгалдаг. Тасралтгүй шүүлтүүр нь нарийн тодорхойлолт ба гладкий финиш авахад чухал болох тогтвортой ажиллагааг хангана.

EDM утасны оглох машинд суурь болдог хэсгүүд ба CNC технологи

Гол хэсгүүд: Цахилгаан хангамж, утасны тэжээлийн систем, ажлын ширээ, нарийвчлалтай заагч

Онцгой цахилгаан искрээр хайчлах машинууд нь дөрвөн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгийн тусгайлан зохицсон ажиллагаанаас хамаарч байдаг. Эхлээд, ойролцоогоор 50 вольтос 300 вольтын хооронд хяналттай цахилгаан искрээр илэрхийлэгдэх цахилгаан эх үүсвэр байдаг. Эдгээр искрүүд 2 микросекундээс 200 микросекунд хүртэлх богино завсарт гарч, хайчлах үед дамжуулагдах энерги хэмжээг нарийвчлан тохируулна. Дараа нь ердийн том болон тусгай давхаргатай утсыг 0.05 миллиметрээс 0.35 миллиметр хүртэлх зузаантайгаар дамжуулах утас тэжээх механизм байдаг. Машин эдгээр утсыг минутанд 6 метрээс 12 метр хурдтайгаар тэжээж, утасны таталтыг маш чангар биш, ихэвчлэн ойролцоогоор дээш доош 0.2 Ньютон дотор байлган, хайчлах явцад утас муруйх, деформацид орохоос сэргийлнэ. Тогтвортой байдлыг хангахын тулд үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн чичирхийллийг сайн шингээдэг гранит хавтангуудыг суурилуулдаг. Эцэст нь, шугаман энкодертэй суурилсан маш нарийвчлалтай удирдах систем нь хагас метр хүртэлх зайг зөвхөн нэг микрометрийн нарийвчлалтайгаар байршуулж чаддаг.

Сложный геометр, хэвтээ болон налуу таслалтыг хийхийн тулд CNC-ийн удирдлага болон олон тэнхлэг (X, Y, Z, U, V) хөдөлгөөн

Орчин үеийн 5 тэнхлэгт CNC машинууд нь CAD загварыг 0.1 микрон нарийвчлалтайгаар маш нарийн таслагч зам болгон хувиргаж чаддаг. Эдгээр системүүд X, Y тэнхлэгүүд болон дээд талын U ба V заагчдыг зэрэг удирдан ажиллуулдаг бөгөөд иймд ±30 градусын налуу өнцгөөр таслах боломжийг олгодог. Инжекци хэв, онгоцны деталиуд шиг нарийн тусгал шаарддаг деталийг үйлдвэрлэхэд энэ боломж чухал ач холбогдолтой. Гэхдээ жинхэнэ шилжилтийг адаптив подачийн удирдлагын функц хангаж өгсөн. Энэ нь цахилгаан цэцэрлэгийн сенсорын тусламжтайгаар утас хаана байгааг тодорхойлж, деталь руу ойртох зайг тасралтгүй тохируулдаг. Ийм оюунлаг системийг ашигласнаар хуучин байдлаар тогтмол параметр тохируулж ажилладаг системүүдтэй харьцуулахад титан элементийн хувьд боловсруулалтын хугацааг ойролцоогоор 18 хувиар бууруулдаг байна.

Саяхан гарсан шинэчлэлтүүд: Нарийн утас, автоматжуулалт, оюунлаг процессийн хяналт

0.03 мм вольфрамын төвийн утсыг ашигласнаар микро хэрэгсэл үйлдвэрлэх эдгээр 0.005 мм-ээс бага булангуудыг олох боломжтой болдог. Ихэнх үйлдвэрүүд одоогоор автомжуулсан утасны нэхэгчтэй бөгөөд машинуудыг шөнөдөх ч итгэлтэй ажиллуулах боломжийг олгодог, итгэх хэмжээ нь ойролцоогоор 98% байдаг. Мөн диэлектрик шингэний чанарыг хэт жижиг тоосонцрын 15-д нэг сая хэсэг хүртэл хянах олон спектрийн датчикуудыг мартаж болохгүй. Үнэхээр гайхалтай зүйлс юм. Хамгийн шинэ системүүд утасны тасралтыг цаг алдахаас өмнө таниж мэдэхийн тулд машин сургалтыг ч ашигладаг. Эдгээр ухаалаг алгоритмууд утасны таталт, цахилгаан хэрэглээ, өмнөх ажиллагааны өгөгдлийг шинжилж, асуудлыг ойролцоогоор 92% нарийвчлалтайгаар урьдчилан таамаглаж чаддаг. Энэ нь үйлчлэгчид цаашид гарч ирэх зардал ихтэй зогсолтуудыг шийдвэрлэхийн оронд цаг алдахаас өмнө тохируулга хийх боломжийг олгодог.

Утсан EDM үйл ажиллагаан дахь нарийвчлал, гадаргуугийн төгсгөл ба ажиллагааны харьцаа

EDM утсаар хайчлах машиний нарийвчлалыг ашиглан микрон түвшний зөрүүг олох

Өнөөгийн утасны EDM системүүд ±0.002 мм нарийвчлалд хүрэх бөгөөд түлшний савх, турбины шахуурга зэрэг 5 мкм-с илүү хазайлт нь гэмтэлд хүргэж болох чухал деталуудад тохиромжтой. Fathom Manufacturing компани 2023 онд Inconel 718 дээр 0.05 мм цагаан тугалган утас ашиглан олон давталттай аргаар эдгээр үр дүнг гаргасан.

Нарийн үйлдвэрлэлд өндөр чанартай гадаргуугийн төгсгөлийг (Ra) сайжруулах

Гадаргуугийн төгсгөлд хүрэх нь ихэвчлэн хоёр гол зүйлд хамаарна: огтлолт хийх явцад ашигладаг цахилгааны энерги болон утасны хөдөлгөөн. Үйлдвэрлэгчид гүйдлийн хэмжээг 12 амперээс 6 ампер хүртэл бууруулах, мөн утасны таталтыг ойролцоогоор 20%-иар нэмэгдүүлэх замаар шерхэрхэйн дундаж (Ra) утганд илүү сайн үр дүнд хүрдэг. Карбид ороомогт энэ тохируулга нь Ra-ийн утгийг ойролцоогоор 1.8 мкм-с 0.6 мкм хүртэл бууруулдаг. Оптик загварын үйлдвэрлэгчид 0.4 мкм-с доошхи гадаргуугийн төгсгөл шаарддаг бөгөөд 0.02 мм-ийн давхаргатай утсаар 3-5 удаа нимгэн давхарга авбал нэмэлтээр полировлолт хийх шаардлагагүйгээр шаардлагатай түвшинд хүрдэг. Энэ арга нь огтлох хурдыг ойролцоогоор 35% бууруулдаг ч гэсэн маш жижиг нарийн деталийн хувьд ийм цэвэр гадаргуу нь ихэвчлэн илүү чухал гэж үздэг.

Материал түүхийлэгчийн хурд (MRR) -ийг огтлох хурд болон нарийвчлалтай тэнцвэртэй байлгах

Ажиллуулагчид бүтээгдэхүүн гаралт, нарийвчлал, гадаргуугийн төгсгөл хоорондын тэнцвэрийг зохицуулах ёстой:

Зузаан (50 мм-ээс дээш) хатуужуулсан хэрэгсэл хайлшид материал түүхийчлэхийн 80%-ийн дараа их хэмжээний хаягдал авахаас нарийвчлалын горим руу шилжих нь нийтлэг ачаалал болон эцсийн нарийвчлалыг хамгийн сайн байдлаар тохируулна.

Огтлох хурд болон хэмжээсийн нарийвчлалын хоорондын харьцааг ойлгох

Хэт их хавхлалтын хурд нь байршлын нарийвчлалыг муутгадаг. Туршилтууд нь 10 мм/мин хурдаар төмөрлөгийг огтлох үед 0.018 мм-ийн алдаа гарч байгааг, харин 6 мм/мин үед зөвхөн 0.005 мм-ийн алдаатай байдагийг харуулсан. Энэ нөлөө нь дулааны эсэргүүцэл өндөр материалуудад илүү хурдан маш их болдог бөгөөд цахилгаан сарнилтын завсрын бодит цагийн мэдээллийг суурьлан хурдыг тохируулдаг адаптив удирдлага шаардлагатай болгодог.

ЭДМ утасны огтлогч машинийг үр дүнтэй ашиглахад зориулсан материалын сонголт ба загварчлалын анхаарах зүйлс

Утасны ЭДМ-тэй нийцдэг дамжуулагч материал: Ган, карбид, хөнгөн цагаан болон ховор хайлш

Уян зүйлээр хэмжих цахилгаан дамжуулдаг материалуудтай ажиллахад утсан EDM хамгийн сайн ажилладаг. Ихэнх үйлдвэрүүд хэрэгсэлийн болор, вольфрамын карбид, янз бүрийн хайрцагийн хайлш, нисэх онгоцны үйлдвэрлэлд өргөн тархсан титан, Инконел зэрэг тусгай металлуудтай ажилладаг. Өнгөрсөн жилийн Advanced Manufacturing Journal-ийн мэдээгээр эдгээр материалыг бүх үйлдвэрлэлийн EDM үйл ажиллагааны ойролцоогоор гурван дөрөвний гурваар ашигладаг. Наалтын ажлын хувьд үйлдвэрлэгчид кобальттой холбогдсон вольфрамын карбид нь нарийн огтлолтын үед хэлбэрээ маш сайн хадгалдаг байна гэж олж мэдсэн бөгөөд ихэвчлэн миллиметрт ойролцоогоор хагас микрометрээс давахгүй нарийвчлалтай байдаг. Энэ түвшний нарийвчлал нь жижигхэн хазайлтууд ч гэсэн дараа нь асуудал үүсгэж болох деталуудыг үйлдвэрлэх үед маш чухал.

Загварчлалын заавар: Геометр, зөрөө, гадаргуугийн төгсгөл, материалын зузаан

Үр дүнтэй ашиглахын тулд:

• Хэвийн хана зузаан ≥1.5– утасны диаметр байлгаж, хэлбийлтийн эрсдэлийг бууруулах
• Ихэнх худалдааны хэрэглээнд ±5 µm байршилтын зөрөөг зааж өгөх
• Стандарт утасны хэмжээтэй таарахын тулд дотор өнцгийн радиусыг ≥0.15 мм байлгах нь 300 мм-с бага материал зузаан хэрэгтэй, хэт хатуу болгосон гангийн хувьд цахилгаан изоляци хийх үед илүү үр дүнтэй ажиллах ба минутанд 15–25 мм² хурдтайгаар огтлох боломжийг олгоно.

Цахилгаан эрүүлэн утасны төрлүүд: Алаг, давхар хучилттай, вольфрам — чанар, гүйцэтгэлд үзүүлэх нөлөө

Агуулах утас нь ерөнхий зориулалтын хэрэглээнд үр дүнтэй үлдэх бол вольфрам нь ≤2 µm шинж чанарын нарийвчлал бүхий анагаах ухааны имплантатыг микроскопын хэмжээгээр таслагдах боломжийг олгоно. Хучилттай утас нь автомашиндын загварын үйлдвэрлэлд цахилгаан сэлгээний тогтвортой байдлыг сайжруулснаар таслагдсан хурдыг 25–40% нэмэгдүүлдэг.

EDM утасны таслагч машиний үйлдвэрлэлийн хэрэглээ ба стратегийн давуу тал

Агаарын нисэх онгоц, эмнэлгийн хэрэгсэл, автомашины салбарт чухал хэрэглээ

Агаарын нисэх онгоцны салбарт утасны EDM нь 1,200°C хүртэлх температурыг даах чадвартай никельд суурилсан супер сплаваас турбины хөвчийг хэлбэржүүлдэг. Эмнэлгийн хэрэгсэл үйлдвэрлэгчид халдварын хяналтанд чухал ач холбогдолтой Ra 0.2 µm гэсэн төгсгөлийн гадаргуугийн шоогоор хирургийн хэрэгслүүдийг үйлдвэрлэдэг. Автомашины нийлүүлэгчид хатуу материалд фрезерлэх аргаас илүү нарийвчлал сайтай (±3 µm) түлшний савны савхыг үйлдвэрлэхэд үүнийг ашигладаг.

Тохиолдол судалгаа: Авто машины салбарт утасны EDM ашиглан нарийвчлалтай загвар үйлдвэрлэх

Европын автомашины хангамжийн компани нь гитарын хэсгийн загваруудыг утсаар оглох аргаар үйлдвэрлэснээр үйлдвэрлэлийн хугацааг 37%-иар бууруулсан. Энэхүү технологийн тусламжтайгаар хатуужуулсан D2 төмөрлөг (60 HRC) дээр <0,005 мм нарийвчлалд хүрч, машинд дахин боловсруулах шаардлагагүй болсон бөгөөд жилдээ 220 мянган ам.доллар хэмнэсэн (Автомашин үйлдвэрлэл, 2023 он).

Чиг хандлага: Медикаль үйлдвэрлэлд био-тохиромжтой хайлшуудыг утсаар оглох аргыг өргөнөөр ашиглаж эхэлсэн

Эрүүл мэндийн багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэх эрхтэнд удаан явцад 41%-иар нэмэгдсэн (2024 оны Ахмад Үйлдвэрлэлийн Тайлан) төмөр, кобальт-хром зэрэг материалыг дулааны нөлөөгүйгээр огтолдог учраас түүнийг илүү их хэрэглэж эхэлсэн. Үйлдвэрлэгчид лазерын аргаар боломжгүй байсан ISO 13485 стандартын гадаргуугийн бүтцийг хангасан 0.1 мм-ийн хөргөлтийн сувруудтай ортопедийн имплант үүсгэж чаддаг.

Стратегийн давуу тал: Механик стрессгүй, хэлбэрээ хадгалдаг, өртөг тооцоогоор үр дүнтэй нарийвчлал

0.3 мм-ийн пэйсмэйкэр холбогч шиг мэдрэг хэсгүүдийн деформацийг илрүүлэхгүй байх нь чухал юм. 5 тэнхлэгт удирдлага, Ø0.03 мм вольфрамын утсыг ашиглан $850/кг-ийн био-тохиромжтой хайлш дээр 94% материал ашиглаж чадаж, энэ нь ердийн машинлагчлах арга замын 72%-аас хамаагүй илүү.

Давуу талыг хангахын тулд утсан EDM-ийг гибрид үйлдвэрлэлийн ажлын урсгалд интеграцлах

Утсан EDM-ийг CNC фрезерлэлттэй хавсарган гибрид эсэд автомжуулсан паллетны системийг хуваалцаж ашигладаг. Энэ арга нь тусгаар бие даасан процесстэй харьцуулахад нарийн цутгамал формийн хувьд хүргэлтийн хугацааг 52%-иар бууруулдаг (Хөгжилдөвтэй үйлдвэрлэлийн системүүдийн сэтгүүл, 2024).

Түгээмэл асуулт

EDM утсаар хайчлахыг юунд ашигладаг вэ?

EDM утсаар хайчлах аргыг цахилгаан дамжуулагч ба хатуу материалыг, жишээ нь сталь, карбид, хөнгөн цагаан, онцгой хайлшуудыг нарийн нарийвчлалтайгаар хайчлахад ашигладаг бөгөөд эдгээр нь авиа, анагаахын багаж хэрэгсэл, автомашиндын салбарт ашиглагддаг.

EDM утсаар хайчлах аргыг харьцуулахад уламжлалт хайчлалтын арга хэрхэн ялгаатай вэ?

EDM утасны хайчлалт нь хүрэлцэхгүйгээр хайчлах боломжийг олгох бөгөөд хэрэгсэл элэгдэхгүйгээр нарийвчлалыг хадгалж, традицион аргаар хайчлахад деформаци үүсгэх эсвэл дараа нь төмсөх шаардлагатай материалд тохиромжтой.

EDM утасны хайчлалтын машинууд автомжуулсан үйлдлийг гүйцэтгэж чадах уу?

Тийм ээ, орчин үеийн EDM утасны хайчлалтын машинууд нь ихэвчлэн автоматаар утас солих төхөөрөмж, оюунлаг процессын хяналттай хангагддаг бөгөөд найдвартай ажиллагаатайгаар хүнийг шаарддаггүй шөнийн ажиллагааг хангаж өгдөг.

EDM утасны хайчлалтын технологид ямар шинэ дэвшил гарч ирсэн бэ?

Саяхан гарч ирсэн дэвшилт чиглэлүүдэд илүү нарийн нарийвчлалыг хангах зориулалтаар хэрэглэгдэж буй зузаан багатай утас, автомжуулалтын технологи, машины сургалт ашиглан элэгдэл эсвэл тасралтыг урьдчилан таамаглах, урьдчилан сэргийлэх оюунлаг процессын хяналт орно.