Mikroelektrické výbojové obrábanie | Presné riešenia EDM

Mikroelektrické výbojové obrábanie (Micro EDM) odstraňuje materiál prostredníctvom tisícov presne riadených elektrických výbojov medzi mikroelektrodou a vodivým obrobkom ponoreným do dielektrickej kvapaliny. Keďže neexistuje žiadna mechanická rezná sila, mikroelektrické výbojové obrábanie umožňuje vyrábať prvky, ktoré konvenčné frézovanie nedokáže spracovať: mikrootvory s priemerom 0,05 až 0,5 mm, drážky užšie ako ľudský vlas, ostré vnútorné rohy a zrkadlové povrchy na kalených oceliach s tvrdosťou vyššou ako 60 HRC. Náš výrobný pracovný postup začína technickými výkresmi zákazníka a certifikátmi materiálu, nasleduje návrh elektrody z grafitu, medi–wolframu alebo karbidu wolframu. Prichádzajúce dávky sa pred obrábaním overujú na súradnicovej meracej stroj (CMM) a vizuálnych systémoch; kritické rozmery sa každých 50 kusov kontrolujú na súradnicovom meracom stroji a drsnosť sa overuje interferometrom bielého svetla. Parametre generátora – napríklad doba zapnutia impulzu, vrcholový prúd a napätie medzi elektrodami – sa pre každý materiál optimalizujú tak, aby sa dosiahlo rovnováha medzi rýchlosťou odstraňovania materiálu a opotrebovaním elektrody; opotrebovanie elektrody sa zvyčajne udržiava pod 0,2 % pri výrobe mikro dutín. Aplikácie zahŕňajú vstrekovacie formy pre zdravotnícke zariadenia, formy pre optické šošovky, chladiace otvory turbínových lopatiek v leteckej a vesmírnej technike, matrice pre mikrospojky a vývodové rámy polovodičov. Podľa priemyselných štúdií má mikroelektrické výbojové obrábanie rozsah rozmerného odchýlky ±0,003 mm a drsnosť povrchu až Ra 0,05 mikróna – tieto parametre ho robia preferovaným spôsobom výroby matric s rebrami širšími ako 0,2 mm. Obrábací stroje majú základňu z granitu, pohony lineárnych motorov a uzavretý systém riadenia medzery s vzorkovaním 250 000-krát za sekundu. Dosiahnuteľné veľkosti prvkov sú od 30 mikrónov. Názov prípadu: Overené výsledky mikroelektrického výbojového obrábania v globálnych priemysloch

Prípadová záhlavie 1: Nemecký výrobca foriem znížil opotrebovanie elektród o 42 percent na dutinách z kalenej ocele

Výrobca foriem v Baden-Württembersku v Nemecku, ktorý vyrába vstrekovacie formy pre automobilové konektory, mal problémy s opotrebovaním elektród nad 0,6 percenta a častým opätovným obrábaním pri obrábaní ocele triedy 1.2343 s tvrdosťou 52 HRC. Podnik nainštaloval náš mikro-EDM stroj so samoregulujúcim impulzným riadením a rotačným vretenom s osou C, pričom hrubé obrábanie sa vykonávalo pri prúde 12 A a dokončovacie obrábanie pri prúde 0,5 A. Parametre mikroelektrického výbojového obrábania boli optimalizované pre každú dutinu a filtrácia dielektrika na úrovni 1 mikrón zabezpečila stabilné odvádzanie trosky. Po troch mesiacoch kleslo opotrebovanie elektród o 42 percent, počet opätovných obrábaní sa znížil o 70 percent a tolerancia dutín sa udržala v rozmedzí ±0,003 mm pre všetkých 240 dutín. Zákazník teraz denne prevádzkuje 22 hodín neobsluhovaného výrobného režimu a uvádza, že náklady na nástroje na jednu formu sa znížili o 15 percent.

Prípadová záhlavie 2: Japonský výrobca konektorov skrátil výrobnú dobu mikrokolík o polovicu

Popis prípadu 2: Výrobca konektorov v blízkosti Nagoy, Japonsko, potreboval mikro-piešťové diely s drážkami širokými 0,15 mm pre komponent smartfónu. Drôtové EDM nebolo schopné dosiahnuť vnútornú geometriu a manuálne brousenie spôsobovalo odchýlku rozmerov. Náš systém mikro-EDM s volfrámovou elektródou s priemerom 30 mikrónov vyrobil drážky v jedinom nastavení pomocou impulzu trvajúceho 0,8 mikrosekundy pre dokončovaciu operáciu. Mikroelektrické výbojové obrábanie skrátilo dobu dodania z 18 na 9 dní, povrchová drsnosť dosiahla Ra 0,08 mikróna a presnosť vzdialenosti medzi kolíkmi sa udržala v rámci 0,004 mm pre všetkých 1 200 kolíkov na každý diel. Miera odpadu klesla z 6 percent na 1,2 percenta, čo zákazníkovi ušetrilo približne 46 000 USD ročne.

Názov prípadu 3: Americký dodávateľ pre letecký a vesmírny priemysel dosiahol chladiace otvory s priemerom 0,1 mm v turbínových lopatkách

Popis prípadu 3: Dodávateľ komponentov pre letecký a vesmírny priemysel v štáte Ohio, USA, potreboval chladiace otvory s priemerom 0,1 mm pod uhlom 35 stupňov cez stenu lopatky z niklového superzliatiny s hrúbkou 2,5 mm. Laserové vŕtanie vytvorilo vrstvy pretopeného materiálu, ktoré neprešli únavovými skúškami. Pomocou nášho päťosového mikroelektroerózneho stroja s prúdením pracovnej kvapaliny cez vreteno sa otvory vŕtali rýchlosťou 90 otvorov za hodinu s hrúbkou vrstvy pretopeného materiálu pod 2 mikrónmi. Mikroelektroerózne spracovanie úspešne prešlo únavovými skúškami u 100 percent vzoriek, udržalo priemer otvorov v tolerancii ±0,005 mm a eliminované sekundárne odstraňovanie hranových úbokov. Dodávateľ zabezpečil trochročnú zmluvu a do 18 mesiacov rozšíril počet strojov na štyri.

Názov produktu: Presné systémy mikroelektroerózneho spracovania vyvinuté pre vaše najnáročnejšie geometrie