การกัดด้วยประจุไฟฟ้าขนาดจิ๋ว | โซลูชันการกัดด้วยประจุไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูง

ไมโครอิเล็กโตรดิสชาร์จแมชชินิง (ไมโครอีดีเอ็ม) ขจัดวัสดุผ่านประกายไฟฟ้าที่ควบคุมอย่างแม่นยำหลายพันครั้งระหว่างอิเล็กโทรดขนาดจิ๋วกับชิ้นงานที่นำไฟฟ้า ซึ่งจุ่มอยู่ในของเหลวไดอิเล็กทริก เนื่องจากไม่มีแรงตัดเชิงกล กระบวนการไมโครอิเล็กโตรดิสชาร์จแมชชินิงจึงสามารถผลิตลักษณะต่าง ๆ ที่การกัดแบบทั่วไปทำไม่ได้ เช่น รูขนาดจิ๋วเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.05 ถึง 0.5 มิลลิเมตร ร่องแคบกว่าเส้นขนมนุษย์ มุมภายในที่คมชัด และผิวเรียบเงาเหมือนกระจกบนเหล็กที่ผ่านการชุบแข็งแล้วมีความแข็งเกิน 60 HRC กระบวนการทำงานในการผลิตของเราเริ่มต้นจากแบบแปลนของลูกค้าและใบรับรองวัสดุ จากนั้นออกแบบอิเล็กโทรดจากกราไฟต์ ทองแดง-ทังสเตน หรือทังสเตนคาร์ไบด์ ชุดวัสดุที่เข้ามาจะผ่านการตรวจสอบด้วยเครื่องวัดพิกัด (CMM) และระบบภาพก่อนขั้นตอนการขึ้นรูป โดยวัดมิติสำคัญทุกๆ 50 ชิ้นด้วยเครื่องวัดพิกัด และตรวจสอบความหยาบของผิวด้วยอินเทอร์เฟอโรเมเตอร์แสงขาว พารามิเตอร์ของเครื่องกำเนิด เช่น เวลาเปิดพัลซ์ กระแสสูงสุด และแรงดันช่องว่าง จะปรับแต่งให้เหมาะสมกับวัสดุแต่ละชนิด เพื่อให้สมดุลระหว่างอัตราการขจัดวัสดุกับการสึกหรอของอิเล็กโทรด โดยทั่วไปการสึกหรอจะควบคุมให้อยู่ต่ำกว่าร้อยละ 0.2 สำหรับโพรงขนาดจิ๋ว แอปพลิเคชันครอบคลุมแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ แม่พิมพ์เลนส์ออปติคัล รูระบายความร้อนบนใบพัดเทอร์ไบน์อากาศยาน แม่พิมพ์คอนเนกเตอร์ขนาดจิ๋ว และเฟรมนำสัญญาณสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ ตามการศึกษาในอุตสาหกรรม ไมโครอีดีเอ็มสามารถรักษามิติได้ภายในช่วงบวกหรือลบ 0.003 มิลลิเมตร และความหยาบของผิวได้ละเอียดสูงสุดถึง Ra 0.05 ไมครอน ซึ่งเป็นค่าที่ทำให้กระบวนการนี้กลายเป็นทางเลือกอันดับหนึ่งสำหรับแม่พิมพ์ที่มีโครงเสริม (ribs) บางกว่า 0.2 มิลลิเมตร แพลตฟอร์มเครื่องจักรประกอบด้วยฐานหินแกรนิต ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์เชิงเส้น และระบบควบคุมช่องว่างแบบปิดวงจรที่ทำการสุ่มตัวอย่าง 250,000 ครั้งต่อวินาที สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีขนาดลักษณะตั้งแต่ 30 ไมครอนขึ้นไป หัวเรื่องกรณีศึกษา: ผลลัพธ์ที่พิสูจน์แล้วของไมโครอิเล็กโตรดิสชาร์จแมชชินิงที่ใช้งานได้จริงทั่วทุกอุตสาหกรรมทั่วโลก

หัวเรื่องกรณีศึกษาที่ 1: ผู้ผลิตแม่พิมพ์จากเยอรมนีลดการสึกหรอของอิเล็กโทรดลง 42 เปอร์เซ็นต์ในการกัดช่องว่างเหล็กที่ผ่านการชุบแข็ง

คำอธิบายกรณีศึกษาที่ 1: ผู้ผลิตแม่พิมพ์ในบาเดน-เวิร์ทเทมแบร์ก ประเทศเยอรมนี ซึ่งผลิตแม่พิมพ์ฉีดสำหรับขั้วต่อรถยนต์ ประสบปัญหาการสึกหรอของอิเล็กโทรดเกิน 0.6 เปอร์เซ็นต์ และจำเป็นต้องกัดใหม่บ่อยครั้งขณะขึ้นรูปเหล็กเกรด 1.2343 ที่ความแข็ง 52 HRC โรงงานจึงติดตั้งเครื่อง Micro EDM ของเราที่มีระบบควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบปรับตัวได้และแกนหมุนแบบ C-axis ใช้กระแสไฟฟ้า 12 แอมแปร์สำหรับขั้นตอนกัดหยาบ และ 0.5 แอมแปร์สำหรับขั้นตอนตกแต่งผิว ค่าพารามิเตอร์การกัดด้วยประจุไฟฟ้าระดับไมโครถูกปรับให้เหมาะสมกับแต่ละช่องว่างอย่างละเอียด และระบบกรองสารหล่อลื่นให้มีขนาดอนุภาคเหลือเพียง 1 ไมครอนช่วยให้การไหลของสารหล่อลื่นสม่ำเสมอ หลังจากดำเนินการเป็นเวลาสามเดือน การสึกหรอของอิเล็กโทรดลดลง 42 เปอร์เซ็นต์ การกัดใหม่ลดลง 70 เปอร์เซ็นต์ และความคลาดเคลื่อนของช่องว่างยังคงอยู่ภายใน 0.003 มิลลิเมตรทั่วทั้งชุดแม่พิมพ์จำนวน 240 ช่อง ลูกค้าสามารถทำงานผลิตแบบไม่ต้องมีผู้ควบคุมเป็นเวลา 22 ชั่วโมงต่อวัน และรายงานว่าต้นทุนเครื่องมือสำหรับแต่ละแม่พิมพ์ลดลง 15 เปอร์เซ็นต์

หัวเรื่องกรณีศึกษาที่ 2: ผู้ผลิตขั้วต่อจากญี่ปุ่นลดระยะเวลาการผลิตแม่พิมพ์เข็มขนาดจิ๋วลงครึ่งหนึ่ง

คำอธิบายกรณีศึกษา 2: ผู้ผลิตขั้วต่อใกล้เมืองนาโกย่า ประเทศญี่ปุ่น ต้องการแม่พิมพ์ไมโครพินที่มีร่องกว้าง 0.15 มิลลิเมตรสำหรับชิ้นส่วนสมาร์ทโฟน การกัดด้วยลวดไฟฟ้า (Wire EDM) ไม่สามารถเข้าถึงเรขาคณิตภายในได้ และการขัดด้วยมือทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนของขนาด ระบบไมโครอีดีเอ็ม (Micro EDM) ของเราที่ใช้ขั้วไฟฟ้าทังสเตนเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ไมครอน สามารถกัดร่องดังกล่าวได้ในหนึ่งครั้ง โดยใช้จังหวะพัลส์ 0.8 ไมโครวินาทีสำหรับขั้นตอนตกแต่งสุดท้าย การกัดด้วยประจุไฟฟ้าแบบไมโคร (Micro electro discharge machining) ลดระยะเวลาการผลิตจาก 18 วันเหลือเพียง 9 วัน พื้นผิวหลังการผลิตมีค่า Ra เท่ากับ 0.08 ไมครอน และความแม่นยำของระยะห่างระหว่างพินแต่ละตัวยังคงอยู่ภายใน 0.004 มิลลิเมตร สำหรับพินทั้งหมด 1,200 ตัวต่อแม่พิมพ์ อัตราของชิ้นงานเสียลดลงจาก 6 เปอร์เซ็นต์เป็น 1.2 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายให้ลูกค้าโดยประมาณ 46,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อปี

หัวเรื่องกรณีศึกษา 3: ผู้จัดจำหน่ายชิ้นส่วนอากาศยานของสหรัฐฯ สามารถเจาะรูระบายความร้อนขนาด 0.1 มิลลิเมตรในใบพัดเทอร์ไบน์ได้สำเร็จ

คำอธิบายกรณีศึกษา 3: ผู้จัดจำหน่ายชิ้นส่วนสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศในรัฐโอไฮโอ สหรัฐอเมริกา ต้องการเจาะรูระบายความร้อนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 มม. ที่ทำมุม 35 องศาผ่านผนังใบพัดโลหะผสมนิกเกิลซูเปอร์อัลลอยที่หนา 2.5 มม. การเจาะด้วยเลเซอร์ก่อให้เกิดชั้นวัสดุหลอมกลับ (recast layer) ซึ่งไม่ผ่านการทดสอบความเหนื่อยล้า ด้วยระบบไมโครอีดีเอ็ม (Micro EDM) แบบห้าแกนของบริษัทฯ ที่มีระบบล้างเศษวัสดุผ่านแกนหมุน (through-spindle flushing) สามารถเจาะรูได้ด้วยอัตราเร็ว 90 รูต่อชั่วโมง โดยมีชั้นวัสดุหลอมกลับหนาไม่เกิน 2 ไมครอน กระบวนการไมโครอีเล็กโตรดิสชาร์จแมชชินิง (Micro electro discharge machining) ผ่านการทดสอบความเหนื่อยล้าได้ทั้งหมด 100 เปอร์เซ็นต์ของตัวอย่าง ควบคุมความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางรูได้ภายใน ±0.005 มม. และไม่จำเป็นต้องขจัดเศษวัสดุเพิ่มเติม (secondary deburring) ผู้จัดจำหน่ายรายนี้จึงได้รับสัญญาจัดหาสินค้าเป็นระยะเวลาสามปี และขยายการลงทุนเพิ่มเป็นสี่เครื่องภายในระยะเวลา 18 เดือน

ชื่อผลิตภัณฑ์: ระบบไมโครอีดีเอ็มเพื่อความแม่นยำสูง ออกแบบมาเพื่อจัดการกับรูปทรงเรขาคณิตที่ท้าทายที่สุดของคุณ