Яагаад EDM машин нь орчин үеийн нарийн төвөгтэй хэмжээсийн үйлдвэрлэлд заавал байх ёстой вэ

Төвөгтэй үйлдвэрлэлийн шаардлагад зориулсан EDM машиний өргөөшгүй нарийн төвөгтэй хэмжээс

Утасны ба микро EDM хэрхэн микрон түвшний нарийн төвөгтэй хэмжээсийг хангаж байна

Контроллойлогдох цахилгаан искэрийн тусламжтайгаар EDM машинууд материал дээрх атомийг нэг нэгээр нь хаях байдлаар ойролцоогоор ±2 мкм-ийн нарийвчлалыг олж авч чаддаг. Энгийн таслагч хэрэгслүүдтэй харьцуулахад EDM яагаад ийм онцгой юм бол? Хариулт нь физик харилцаа байхгүй тул бид зэвсэгний хазайлтын асуудалд санаа зовох шаардлагагүй гэсэн үг юм. Ийм учраас утсан EDM нь Advanced Manufacturing Journal-ийн 2023 онд тайлагдсанаар 300 мм-ээс илүү зузаан хэсгүүдтэй ажиллах үед ч 0.005 мм-ээс бага нарийвчлалыг хадгалж чаддаг. Микро EDM системүүд илүү гайхалтай болдог бөгөөд эдгээр хязгаарыг илүү ихээр түлхдэг. Эдгээр дэвшилтэт тоноглолууд нь орчин үеийн технологи хамаардаг нарийн дэлгэрэнгийн хагас дамжуулагчийн загвар, мөн нарийн оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үйлдвэрлэхэд маш чухал болох ойролцоогоор 5 мкм хэмжээтэй маш жижиг элементийг боловсруулдаг.

CNC-ийн удирдлагатай EDM-ээр нарийн нарийвчлал ба нарийн геометрүүдийг олж авах

Өнөөгийн CNC системүүд тээний хоцрогдол, дулааны халалтаас үүсэх өөрчлөлт зэрэг олон хүчин зүйлсийг тооцож, тэнхлэгүүдийг 0.1 микрон нарийвчлалтайгаар тусгайлан зохицуулж чаддаг бөгөөд энэ нь маш гайхамшигтай юм. Ийм нарийн нарийвчлалын түвшинд EDM технологи нь олон төрлийн нарийн дүрсүүдийг үүсгэх боломжийг олгодог. Жишээлбэл, турбины шахуурга: үйлдвэрлэгчид одоо нэг болон хоёр дахин 0.008 мм-ийн нарийвчлалтайгаар хэмжээ нь тогтмол байдаг хялбаршруу хэлбэртэй хөргөлтийн сувгуудыг үйлдвэрлэж чадаж байна. Эмнэлгийн хэрэгслүүд ч мөн давуу талыг олж авсан бөгөөд ялангуяа усны нарийн шулуун шугамын нарийвчлал нь ойролцоогоор 0.02 мм байх ёстой ястай холбоотой болтнуудад илүү сайн ажилладаг. Түлшний савлуурын хувьд илүү гайхамшигтай байдаг нь гадаргуугийн квадрат метр тутамд зурагнасан жижиг зүүнүүдийн зураглалын томъёоны цэгүүдийн тоо ихээр багтаасан байдаг. Эдгээр боломжууд нь үйлдвэрлэлийн нарийн байдлын бодит шилжилтийг илтгэж байна.

Туршлагын жишээ: Эмнэлгийн хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд өндөр нарийвчлалтай деталиуд

Хавтгай тавих үйлдвэрлэгч нь кобальт-хромын өвдөгний орлуулгын хувьд утсан EDM рүү шилжсэнээр машинд боловсруулсны дараахь хаягдлын түвшинг 12%-аас 0.3%-р хүртэл бууруулсан. Энэхүү технологи нэмэлт сайжруулалтыг хангасан:

Гадаргуугийн гоё чанар, нарийн тусгаарлалт болон циклийн хугацааг богиносгосон нь их ач холбогдолтой эмнэлгийн үйлдвэрлэлд EDM-ийн үнэ цэнийг илтгэж байна.

Агаарын тээвэр, автомашиндын салбарт нарийвчлал шаардлага ихтэй боловсруулалтын эрэлт өсөж байна

Агаарын болон нисэх онгоцны салбарт одоогоор AS9100 стандартад 100%-ийн нийцлийг хангасан байх шаардлага тавьдаг бөгөөд ялангуяа цахилгаан-нилээдээр таслагдсан чухал деталиудыг үйлдвэрлэх үед ийм шаардлага чухал болдог. Турбины дискний сув, далайн спарын холболтууд зэрэг хамгийн бага хазайлт ч аюултайд хүргэж болох деталиудын талаар бид ярьж байна. Харин автомашиний салбарт сүүлийн үед 48V-ийн цахилгаан систем рүү шилжих явдал ихэсч байна. Энэ чиг хандлага нь EDM аргаар үйлдвэрлэсэн маш нарийн зэсэн шингононуудын эрэлтийг нэмэгдүүлж байна. Эдгээр шингононуудын зузаан яг 0.2 мм байх ёстой бөгөөд гадаргуугийн нарийвчлал нь ±0.003 мм байх шаардлагатай. Мөн энд чухал зүйл бол таглах эсвэл лазераар таслах зэрэг уламжлалт аргачлалууд ийм нарийвчлалд хүрч чаддаггүй. Үйлдвэрлэл дээр үүнийг зөвхөн EDM ашиглан хийх боломжтой учраас бусад арга зам бодитоор ийм шаардлагыг хангадаггүй.

Хэцүү таслагдах материалуудыг машинд оруулахад EDM-ийн давуу тал

Титан, хатуурууцсан ган, Inconel хайлш нарыг EDM ашиглан үр дүнтэй боловсруулах

EDM нь ердийн машинчлалын аргууд төвөгтэй орчинд ажиллах боломжгүй үед маш сайн ажилладаг бөгөөд ялангуяа онгоцны инженерийн ангиар тооцогдох титан (6Al-4V төрөл), HRC 70 хүртэл хатуулагдсан хэрэгсэлийн ган, мөн никельд суурилсан Inconel хайлш зэрэг маш хэцүү материалуудад тус тус тохиромжтой. EDM ажиллагааг хийх шалтгаан нь материалыг механик хүчээр биш харин дулаан ашиглан элэгдүүлж авдагт оршдог. Энэ нь практикт ажиллаж буй деталь хэр хатуу байнаас үл хамааран EDM нь материал авах хурдыг бараг ижил түвшинд хадгалдаг гэсэн үг юм. Сүүлийн үеийн судалгааны мэдээллээр EDM нь эдгээр хэцүү материалуудтай ажиллахдаа нарийвчлалыг ойролцоогоор ±2 микрон хэмжээтэй барьж чаддаг байна. Энэ нарийвчлал нь стандарт фрезерийн машин эсвэл токарийн станцаар олж авах боломжгүй зүйл юм.

Холбоо барихгүй Элэгдэлт Процесс Механик Эсэргүүцлийг Дээгүүрлэх

Шууд хүрэлцэхгүй байх нь материал хатуурч, багажийн хазайлт зэрэг асуудлыг саатуулдаг. Цахилгаан цэврүүд 8,000–12,000°C температурт материалыг ууршуулж, хатуулагдсан деталуудад нарийн геометр хэлбэрүүдийг үүсгэдэг бөгөөд термик хордолт үүсгэдэггүй. Энэ арга нь механик таслалтаас харьцуулахад нарийн зууралтын формийн үйлдвэрлэлд 27%-иар хаягдалын хэмжээг бууруулдаг (Нарийн Үйлдвэрлэлийн Сэтгүүл, 2023).

Туршлага: Цахилгаан-эрозийн машинд агаарын хөдөлгүүрийн турбины шовунг үйлдвэрлэх

Урд түрүүлэгч хөдөлгүүрийн үйлдвэр Inconel 718 шовнуудыг утсаар цахилгаан-эрозийн машинд үйлдвэрлэх аргыг хэрэгжүүлснээр хөргөлтийн нүхийг боловсруулах хугацааг 40%-иар бууруулсан. Энэхүү технологийн тусламжтайгаар 15,000 ширхэг шовинд диаметрийн нарийвчлалыг 0.005 мм-д хүргэж, лазерын огтлолтод ихэвчлэн тохиолддог дахин хайлж цугарсан давхаргын дутагдалуудыг бүрмөсөн арилгасан.

Харьцуулалт: Хатуу материал дээрх цахилгаан-эрозийн машинд боловсруулалт ба уламжлалт машинд боловсруулалт

Цахилгаан-эрозийн боловсруулалт (EDM) нь механик арга замаар ихэвчлэн амжилтгүй болдог зузаан хана багатай бүтэц (<0.5 мм) болон микро онцлог (<0.1 мм)-т тохиромжтой, учир нь түүний хайчлах хүчнээс үл хамаарах чадвар

Утасны цахилгаан эрозийн машинд буррүүсгэлгүй гадаргуугийн төгсгөл болон чанарыг сайжруулах

Цахилгаан эрозийн боловсруулалтаас олдох өндөр чанартай гадаргуугийн захыг гуурсах шаардлагагүй болгох

Утасны EDM нь ийм аргаар шүргэлтгүй дулаан элэгдэл үүсгэж, цэвэр гадаргуу үүсгэдэг тул ямар ч ирмэг үлдээхгүй. Иймд бид машинд орсны дараа дахин их хэмжээний сандлан бохирлох эсвэл полировлолт хийх шаардлагагүй болсон. Ямар ч хүч хэрэглэгдэхгүй тул материал деформацид орохгүй, багажны мөр үлдээхгүй хадгалагдана. Энэ нь цусан судасны орлуулга имплант эсвэл агаарын хөндийд ашиглагдах төхөөрөмжийн нарийн тавилга шиг нарийвчлал шаардсан зүйлсэд Wire EDM-ийг маш тохиромжтой болгож өгдөг. Орчин үед олон уламжлалт машин анхны огтлолоор л гадаргуугийн шерхэрхий байдлыг (Ra) 0.4-0.8 микрон хооронд хүртэл сайжруулж чаддаг. Энэ нь хүмүүс өмнө нь гар аргаар хийдэг байсантай харьцуулахад маш гайхалтай юм. Түүнчлэн, циклийн хугацаа 40%-60% хүртэл буурч, үйлдвэрлэлд цаг хугацаа болон мөнгө хоёул хэмнэдэг.

Нарийвчилалтай импульсийн хяналтаар гадаргуугийн шерхэрхий байдлыг (Ra) оновчтой болгох

Анхдагч генераторууд гаралтын үргэлжлэх хугацааг (0.1–200 µs), гүйдлийн хүчийг (0.5–32 A) болон импульсын зайг микрон түвшинд тохируулдаг. Олон шатлаг шавших аргаар нэг удаагийн шавсараар зөвхөн 5–20 мкм-ийг авч, гидравлик систем ба өндөр нарийвчлалтай өнхрөлтөөр ашиглагдах гадаргуун чанарыг ISO 25178 стандартад нийцүүлэн Ra ≤0.25 мкм хүртэл сайжруулдаг.

Маш нарийн гадаргууны төгсгөл: Fine-Cut тохиргоогоор 0.1 мкм-ээс доош Ra

Тусгайлан зохиогдсон нарийн огтлогчийн горим нь бага чадлын тохиргоотой хамт таны (≤0.1 мм диаметртэй) зузаан утсыг ашиглан оптик ангилалын гадаргуугийн чанартай болгодог:

Нисэх онгоцны холбооны үйлдвэрлэлийн судалгаагаар тогтоосноор эдгээр аргачлал нь фрезерлэсэн гадаргуутай харьцуулахад шингэний нэвчилтийг 92%-иар бууруулж, хэмжээсийн нарийвчлалыг ±2 мкм-д хадгалдаг.

ЭДМ-ийн үр ашиг болон автоматжуулалтыг дэвшүүлэх түлхэц өгсөн гол технологийн ахиц

Утсан ЭДМ-д гарсан шинэчлэл: з thin утас, олон тэнхлэгт удирдлага, өндөр хурдны машинлагчлал

Өнөөгийн утасны EDM машинууд 0.02-0.1 миллиметр зузаан чиглэлтэй маш нарийн хайрцаг утсаар ажилладаг бөгөөд тусгайлан хүнд хэсгүүд дээр ч ±1.5 микрометр нарийвчлалд хүрэх чадвартай дэвшилтэт 7 тэнхлэгийн CNC удирдлага хосолсон байдаг. Сүүлийн үеийн импульс генераторын технологийн сайжруулалт нь ялангуяа карбид хэрэгсэл суулгах материалтай ажиллах үед 2020 оны үеийнхээс ойролцоогоор 20% илүү хурдан огтлох боломжийг бий болгосон. Өөр нэг их давуу тал бол автомжуулсан утас суулгах систем юм. Энэ нь тохируулгын цагийг ойролцоогоор хоёр боовны нэгээр бууруулдаг. Турбины шугам зэрэг олон ширхэг деталь үйлдвэрлэх шаардлагатай, үйлдвэрлэлийн явцад минут бүр чухал болох үйлдвэрлэлийн газруудад энэ ихээхэн ялгааг гаргадаг.

Оюунлаг EDM системд хиймэл оюун ухаан (AI), Интернет зүйлс (IoT) болон урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээг интеграци хийх

Индустрийн 4.0-ийн стандартад нийцсэн EDM системүүд секунд тутамд ойролцоогоор 10 мянган өөр үзүүлэлтийг боловсруулдаг. Эдгээр нь цахилгаан сарнилын хүчдэл, ажиллагааны туршид диэлектрик шингэний цэвэр байдлыг хамааруулан хянах зэрэг болон ийдж тооцоолох технологийг ашигладаг. Энд ашиглагдаж буй машин сургалтын алгоритмууд электродууд хэзээ элэгдэж эхлэхийг ойролцоогоор 10-ийн 9 тохиолдолд нарийвчлалтай урьдчилан тодорхойлдог. Дунд зэргийн хэмжээний компаниуд энэ нь жилд хамгийн багадаа тоног төхөөрөмжийн солилтоос 18 мянган америк доллар хэмнэх боломжийг олгодог. IoT-оор холбогдсон системүүд нь холбогдсон координатын хэмжих төхөөрөмжүүд материал ямар хатуу байгааг хэлэх тусам автоматаар чадал гаралтыг тохируулдаг. Тестийн үр дүнгээр эдгээр тохируулгууд янз бүрийн үйлдвэрлэлийн орчинд энерги хэрэглээг ерөнхийдөө 25-30 хувь хүртэл бууруулдаг.

Роботжуулсан ачаалал, автоматжуулалтаар хяналтгүй ажиллагааг идэвхжүүлэх

Онцгой палет солих системтэй байдаг тул орчин үеийн роботжуулсан EDM эсгийлүүр нь зэрэг 48 болон түүнээс дээш хэмжээний деталь боловсруулах чадалтай, 140 цагаас илүү зогсолтгүй ажиллаж чаддаг. Эдгээр машинууд нь хагас килограммосоос 150 килограммын хоорондох жинтэй деталийг хянах чадвартай хараагаар удирдагч роботуудад тулгуурладаг. Мөн шараг гарах үед зазгаа автоматаар тохируулах боломжтой бодит цагийн шараг хяналтын системийг агуулдаг. Мичиганд байрлах нисэх онгоцны үйлдвэрлэгч түлшний савхыг үйлдвэрлэхэд автоматжуулсан EDM шугам луу шилжсэнээс хойш илүү сайн үр дүнд хүрсэн. Тэдний хөдөлмөрийн зардал 83% буурсан ба 24 цагийн турш үргэлжилсэн үйлдвэрлэлийн явцад ч маш гөлгөр Ra 0.25 микрометр гадаргуугийн төрхийг хадгалж чадсан. Нэг төрлийн чанар шаардлагатай шийдэмтгий деталийг үйлдвэрлэхэд олон үйлдвэрлэгчид автоматжуулалт руу эргэж буй шалтгаан нь яг л энэ юм.

Өндөр технологийн салбарт цахилгаан-эрлийзийн машиний үндсэн хэрэглээ

Агаарын зэвсэг: Түлшний савх болон дотор нь нарийн бүтэцтэй хөдөлгүүрийн деталийг үйлдвэрлэх

Цахилгаан искэрийн машинчлал нь онгоцны хөдөлгүүр, турбины шулуун болон түлшний зуурхай зэрэг онгоц аюулгүй нисэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг деталь бэлтгэхэд чухал үүрэгтэй. EDM-ийн давуу тал бол титан, никель хайлш зэрэг хатуу материалтай ажиллах чадвар юм. Эдгээр материалыг ашиглан шаталтын камерийн доторх нарийн агаарын зам, нарийн дүрсийг үүсгэхэд хэрэглэдэг. Энэхүү технологи нисэх онгоцны салбарт өргөн хэрэглэгддэг AS9100 стандартын шаардлагад нийцэж, турбины дискэн дээрх завсрыг огтлох эсвэл агааржуулах цоорхойнуудыг хийх үедээ 2 мкм-ийн нарийвчлалд хүрч чаддаг. Традиктах машинчлалын үед дулааны деформацийг үүсгэдэггүйгээр таван тэнхлэгийн зэрэгцээ хөдөлгөөнтэй байх шаардлагатай нарийн түлшийн савруудыг үйлдвэрлэхэд компьютерээр удирдагдах EDM нь найдвартай шийдэл болдог.

Медицин: Биологийн нийцэх чадвартай имплант, мэс заслын хэрэгслүүдийг нарийвчлалтайгаар үйлдвэрлэх

Эмнэлгийн хэрэгсэл үйлдвэрлэгчид түнхний шилжүүлэн суулгах зүйл болон тархины эмчилгээний багажны шаардлагатай маш гөлгөр Ra 0.2-0.4 микрометр гадаргууг олгохын тулд EDM технологийг ашигладаг. Энэ нь хүрэлцэхгүй арга учраас хирургийн багажинд ашигладаг 5-р ангины титан, кобальт-хром хайлш нарийн бүтцийн чанарыг өөрчилдөггүй бөгөөд FDA-ийн стандартад нийцсэн биеийн дотор аюулгүй байх ёстой төхөөрөмжүүдийн хувьд маш чухал. Жижиг зүйлсийг үйлдвэрлэх тохиолдолд микро EDM тоног төхөөрөмжүүд 50-100 микрометр зузаан ханатай цусны судасны стентийг боловсруулах чадвартай бөгөөд ISO 13485 чанарын стандартын шаардлагаар шүдний шилжүүлэн суулгах утасны нарийвчлалыг 8-12 микрометр хүртэл нарийвчлалтайгаар боловсруулна.

Автомашин: Амьдралын чухал бөгөөд хамгаалалтын деталиуд, сенсорууд, шаталтуудын тогтвортой байдлыг хангах

Олон автомашины хэсгийн үйлдвэрлэгчид ISO/TS 16949 стандартын шаардлагад нийцсэн дамжуулалтын араатай, мөн ухаалаг жолоочийн туслах системийн багцыг үйлдвэрлэхэд EDM технологийг ашигладаг. Энэ процесс ийм чухал болсон нь EV-ийн цахилгаан батерейн хавтан, маш жижиг шатахууны савны савх, тэдгээртэй адил 60-65 HRC хүртэлх хатуу цагаан чулууг ашиглах үедээ +/– 3 микрон орчим нарийвчлалыг хадгалж чаддагтай холбоотой юм. Шинэ үеийн олон толгойт EDM тоноглолууд нийлүүлэлтийн үр дүнд илүү сайжирч, ABS-ийн цагирган араатай, мөн заслын баганын янз бүрийн хэсгийн хаягдал хувийг хагас хувиас бага болгож чадсан. Ийм нарийвчлал зөвхөн зардлыг хянахад л тусалдаггүй, өнөөгийн автомашины загварчлалд бүр их чухал болсон ASIL-D аюулгүй байдлын стандартыг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

НӨАТ-ын хэсэг

EDM гэж юу вэ, яаж ажилладаг вэ?

EDM, эсвэл Цахилгаан цэгцэлдэх машинчлал нь физик холболтгүйгээр материалыг устгах зориулалттай хяналттай цахилгаан искэрийг ашигладаг бөгөөд өндөр нарийвчлалын үйлдвэрлэлийг боломж болгодог.

Нийлмэл үйлдвэрлэлд EDM-ийг традицийн машинчлалын арга замаас яагаад илүүд дүрдэг вэ?

EDM-ийг илүүд үздэг шалтгаан нь ойргоо хэвтэлтэй материалтай ажиллах чадвартай, тоног төхөөрөмжийн износгүй өндөр нарийвчлалд хүрэх боломжийг олгодог ба уламжлалт аргаар боломжгүй нарийн геометрүүдийг гарган авч чаддаг.

EDM яаж ийм өндөр нарийвчлалд хүрдэг вэ?

EDM нь тэнхлэгүүдийг 0.1 микрон хүртэл нарийвчлалтайгаар тойруулж чадах CNC систем болон багажны хазайлтыг саатуулах холболтгүй илүүдлийг ашигладаг.

EDM-ийг ямар салбарт өргөнөөр ашигладаг вэ?

EDM-ийг авиаци, автомашин, эрүүл мэндийн салбарт шуугиантай тусгай хэмжээсүүд болон нарийн геометрүүдийг хангах чадварын тулд өргөнөөр ашигладаг.