ทำความเข้าใจกับการตัดเฉือนไฟฟ้าลวดไฟฟ้า (ลวด EDM)
การตัดลวดไฟฟ้าปล่อยเป็นกระบวนการผลิตที่แม่นยำมากซึ่งเป็นกระบวนการผลิตเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า การใช้การปลดปล่อยเพื่อลบวัสดุออกจากชิ้นงานได้กลายเป็นกระแสหลักในอุตสาหกรรม มันเข้ากันได้กับวัสดุนำไฟฟ้าเกือบทั้งหมดและสามารถสร้างรูปร่างและการออกแบบที่ซับซ้อน
ในปี 1943 วิศวกรโซเวียตได้พัฒนาเครื่องตัดลวดประกายไฟฟ้าเครื่องแรก นี่เป็นเครื่องที่แม่นยำอย่างยิ่งที่สามารถกัดกร่อนวัสดุที่ยากต่อการประมวลผล ต่อมาวิศวกรชาวอเมริกันได้พัฒนาเครื่องกัดกร่อนของ Spark ที่สามารถปล่อยได้ประมาณ 60 ครั้งต่อวินาทีเท่านั้น ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในที่สุดก็มีการใช้เครื่องกำเนิดพัลส์ท่อสูญญากาศในที่สุดซึ่งสามารถสร้างอาร์คหลายพันต่อวินาที ต่อมาในปี 1967 สหภาพโซเวียตได้พัฒนาเครื่องคายไฟฟ้าสายไฟที่ประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรก ในปี 1980 เครื่องเหล่านี้สามารถทำงานได้ด้วยความเร็ว 64 ตารางมิลลิเมตรต่อนาทีกลายเป็นวิธีการประมวลผลที่ใช้งานได้จริง
ดังนั้นผู้ผลิตส่วนประกอบจากหลายอุตสาหกรรมจึงใช้มันโดยเฉพาะในสาขาต่าง ๆ เช่นยานยนต์การแพทย์การบินและอวกาศ ฯลฯ
Wire EDM ทำงานอย่างไร?
เครื่องลวด EDM มุ่งเน้นไปที่รูปร่างสองมิติที่ซับซ้อน เครื่องแกน 5- จำนวนมากมีความสามารถในการตัดรูปร่างที่ซับซ้อนมาก Wire EDM มีประโยชน์อย่างยิ่งในการประมวลผลวัสดุแข็งจากวัตถุดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป แต่ก็มีข้อเสียโดยธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นมันไม่สามารถใช้ได้กับวัสดุคอมโพสิตพลาสติกและวัสดุธรรมชาติที่ไม่ได้รับการอุปถัมภ์
สายไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ มันเคลื่อนย้ายชิ้นงานในขณะที่เครื่องตัดทำให้มีความแม่นยำสูง ช่องว่างของประกายไฟที่เกิดจากส่วนโค้งมักจะเล็กมากและลวดเชื่อมไม่ได้สัมผัสกับชิ้นงาน มันสามารถตัดโลหะได้เกือบทั้งหมด มันเหมาะสำหรับเหล็กแม่พิมพ์ที่แข็งตัว, ทังสเตน, โมลิบดีนัม, ไทเทเนียมและสแตนเลสออสเทนนิติก
แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะตัดพวกเขา แต่ก็ไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุดสำหรับการตัดวัสดุอ่อนเช่นทองแดง, บรอนซ์, ทองเหลืองหรือเหล็กที่ไม่แข็งซึ่งสามารถประมวลผลได้โดยใช้เครื่องจักรและวิธีการที่ถูกกว่า
หากคุณต้องการผลิตชิ้นส่วนโดยไม่ต้องให้ความร้อนการตัดเฉือนไฟฟ้าอาจเป็นตัวเลือกเดียวของคุณ มันใช้ขั้วไฟฟ้าที่มีรูปร่างซึ่งมักทำจากทองแดงหรือคาร์บอนเพื่อตัดโพรง 3 มิติที่ซับซ้อน กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับอิเล็กโทรดพัลส์ช่วยให้การระบายความร้อนและการล้างซึ่งเป็นวิธีที่ดีในการสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนในแม่พิมพ์และเครื่องมือหล่อแบบตาย มันทำงานได้ดีกับวัสดุที่แข็งตัวก่อนลดต้นทุนและป้องกันการเสียรูปเครื่องมือที่เป็นไปได้
ส่วนประกอบหลักของการตัดลวดไฟฟ้า
ลวด
ลวดในเครื่องตัดลวดใช้เป็นอิเล็กโทรดเครื่องมือ มันมักจะทำจากวัสดุเช่นทองเหลืองหรือทองแดงเคลือบด้วยการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมและความสามารถในการทนต่อความเครียดจากความร้อน เส้นผ่านศูนย์กลางของลวดอาจแตกต่างกันไปซึ่งอาจส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดและความเรียบเนียนของพื้นผิว
อิเล็กทริก
โดยทั่วไปของเหลวที่มีหลายฟังก์ชั่นมันแยกขั้วไฟฟ้าออกจากชิ้นงานเพื่อป้องกันการคายประจุก่อนวัยอันควร ยังทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็นควบคุมอุณหภูมิของพื้นที่ตัดล้างวัสดุที่ถูกกัดเซาะและทำให้มั่นใจว่าไม่มีเศษซากในพื้นที่ตัด ที่ใช้กันมากที่สุดคือน้ำปราศจากไอออนในขณะที่น้ำมันยังใช้สำหรับสถานการณ์เฉพาะที่ต้องใช้พื้นผิวที่ละเอียดกว่า ทางเลือกของของเหลวสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพและคุณภาพของชิ้นส่วนที่ผ่านการแปรรูป
แหล่งจ่ายไฟ
ให้การสนับสนุนสำหรับกระบวนการตัดเฉือนโดยการปรับแรงดันไฟฟ้าและกระแสที่จำเป็นในการสร้างประกายไฟสำหรับการตัด หน่วยจ่ายไฟ (PSU) ใช้เพื่อให้การปลดปล่อยที่แม่นยำระหว่างอิเล็กโทรดและชิ้นงาน เปิดใช้งานการตัดกระแสไฟฟ้าลวดเพื่อตัดวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าโดยมีการสัมผัสทางกายภาพน้อยที่สุดและลดการสึกหรอของชิ้นงาน ฟังก์ชั่นรวมถึง: การควบคุมแรงดันไฟฟ้า, การควบคุมพัลส์และการจัดการความร้อน
เครื่องมือตัด CNC
ควบคุมการทำงานทั้งหมดของกระบวนการตัดเฉือนไฟฟ้าลวด และสามารถจัดการกระบวนการตัดโดยอัตโนมัติ ความแม่นยำของเครื่องมือตัดกำหนดระดับความผิดพลาดและเวลาในการประมวลผล
อุปกรณ์คู่มือลวด
มันเป็นองค์ประกอบที่แม่นยำในเครื่องตัดลวดที่มีบทบาทสำคัญในการรักษาความแม่นยำและความเสถียรของสายไฟ เนื่องจากความแข็งและความต้านทานการสึกหรอไกด์ลวดมักจะทำจากเพชรหรือไพลิน ฟังก์ชั่นและความสำคัญรวมถึง: ความเสถียรของลวด, การจัดตำแหน่งที่แม่นยำ, ความต้านทานการสึกหรอ (วัสดุคุณภาพสูงลดความจำเป็นในการเปลี่ยนและการบำรุงรักษาบ่อยครั้ง)
ระบบปั๊มล้าง
หมุนเวียนของเหลวอิเล็กทริกรอบ ๆ พื้นที่ตัดเพื่อล้างอนุภาคโลหะและสารปนเปื้อนออกจากช่องว่างระหว่างลวดโลหะและชิ้นงาน เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะรักษาความสมบูรณ์ของการตัดและป้องกันการลัดวงจร
ระบบกรอง
มันกรองอนุภาคโลหะและเศษซากที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการตัดเพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวอิเล็กทริกยังคงมีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมการตัด
ระบบควบคุมเซอร์โว
ปรับตำแหน่งของลวดเหล็กตามข้อเสนอแนะจากเซ็นเซอร์เพื่อให้แน่ใจว่าลวดรักษาเส้นทางที่ถูกต้องตามคำแนะนำ
การติดตั้งชิ้นงาน
การแก้ไขและวางตำแหน่งชิ้นงานในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน การตั้งค่าการติดตั้งที่ถูกต้องมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการรับรองความแม่นยำโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อประมวลผลชิ้นส่วนที่ซับซ้อน
ระบบทำความเย็น
ระบบทำความเย็นควบคุมอุณหภูมิของของเหลวอิเล็กทริก การรักษาอุณหภูมิที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการป้องกันการเสียรูปความร้อนและประสิทธิภาพของเครื่องที่เหมาะสมที่สุด
ระบบตรวจจับความเสียหาย
ตรวจสอบสภาพของสายไฟและหากตรวจพบการแตกของสายไฟเครื่องจะหยุดโดยอัตโนมัติ สิ่งนี้จะช่วยป้องกันความเสียหายต่อชิ้นงานและลดการหยุดทำงานของเครื่อง
สายใดที่ใช้ในเครื่องตัดลวดสำหรับการคายประจุไฟฟ้า?
ลวดทองแดง
เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมและความสมดุลที่ดีระหว่างต้นทุนและประสิทธิภาพจึงกลายเป็นตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุด
ลวดเคลือบ
มักจะทำจากทองเหลืองหรือแกนทองแดงเคลือบด้วยชั้นโลหะบาง ๆ เช่นสังกะสี สิ่งนี้สามารถเพิ่มความเร็วในการตัดและปรับปรุงความราบรื่นของพื้นผิวเหมาะสำหรับการใช้งานที่แม่นยำ
ลวดทังสเตน
ด้วยจุดหลอมเหลวและความแข็งแรงสูงเหมาะสำหรับการประมวลผลโลหะผสมอุณหภูมิสูง มันมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อต้องการการรักษาพื้นผิวที่ละเอียดมาก
ลวดโมลิบดีนัม
ความต้านทานความร้อนและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมใช้สำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงและการเสียรูปความร้อนน้อยที่สุด
วัสดุใดที่สามารถประมวลผลได้โดย Wire EDM?
อลูมิเนียม
การนำความร้อนและไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม อย่างไรก็ตามอลูมิเนียมนั้นนุ่มตามธรรมชาติและอาจทำให้เกิดการสะสมของกาวหลังจากการประมวลผล
ไทเทเนียม
สามารถทนต่อความหนืดของโลหะผสมนี้และสลายตัวชิปยาว อย่างไรก็ตามคุณต้องใช้น้ำปราศจากไอออนเป็นอิเล็กทริกเพื่อควบคุมความร้อนในระหว่างการประมวลผล
เหล็ก
แข็งแรงมาก อย่างไรก็ตามวัสดุนี้สร้างความร้อนและมาตรการป้องกันจำนวนมาก
ทองเหลือง
ตัดเครื่องง่ายเพราะมีความต้านทานแรงดึงสูง แต่ความเร็วในการตัดควรช้ามากเพราะเป็นโลหะอ่อน
กราไฟท์
อาจเป็นเรื่องยากที่จะใช้เครื่องมือตัดแบบดั้งเดิม แต่กระบวนการตัดลวดที่มีการปล่อยไฟฟ้านั้นเหมาะสมเพราะลวดคมมากและสามารถป้องกันไม่ให้อนุภาคถูกดึงออกมา
คาร์ไบด์:
วัสดุที่แข็งมากเนื่องจากความแข็งของโลหะผสมแข็งลวดคุณภาพสูงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการประมวลผลเพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพ
แอปพลิเคชันของลวด EDM
Wire EDM มีแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายและใช้ในหลายอุตสาหกรรม ขนาดและรูปร่างไม่ จำกัด การใช้งานเนื่องจากสามารถประมวลผลชิ้นส่วนที่ยาวหรือเล็กมาก การตัดเฉือนไฟฟ้าแบบดั้งเดิมสามารถจัดการวัสดุที่แข็งและหนาขึ้นได้
ข้อดีของการตัดลวดด้วยการปล่อยไฟฟ้าคือมันสามารถตัดได้อย่างแม่นยำ เหมาะสำหรับการสร้างการออกแบบที่ซับซ้อนและรูปร่างที่ยากต่อการผลิตโดยใช้เครื่องจักร CNC แบบดั้งเดิม เหมาะสำหรับการประมวลผลชิ้นส่วนขนาดเล็กและตัดรายการที่ละเอียดอ่อนสูงซึ่งละเอียดเกินไปสำหรับตัวเลือกการประมวลผลอื่น ๆ การตัดเฉือนลวด EDM เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับวัสดุที่เปราะบางซึ่งไม่สามารถทนต่อความเครียดในการประมวลผลและจะไม่ทิ้งรอยเสี้ยนหรือการเสียรูป
ข้อเสียของ Wire EDM คือมันเข้ากันได้กับวัสดุนำไฟฟ้าเท่านั้น พื้นผิวการตัดของวัสดุบางอย่างอาจเป็นชั้นออกไซด์ ดังนั้นจำเป็นต้องมีการตัดเฉือนที่แม่นยำเพิ่มเติมซึ่งจะเพิ่มค่าใช้จ่าย หลายอุตสาหกรรมใช้เครื่องตัดสายไฟสำหรับการคายประจุไฟฟ้าตั้งแต่การสร้างต้นแบบไปจนถึงการดำเนินการผลิต นี่คือบางอุตสาหกรรม:
อุตสาหกรรมยานยนต์: ชิ้นส่วนมีรูปร่างและขนาดที่ซับซ้อนและส่วนใหญ่เป็นเรื่องยากมาก อุตสาหกรรมมีแนวโน้มที่จะใช้เครื่องตัดลวดไฟฟ้าซึ่งไม่พึ่งพาแรงทางกลและไม่ต้องการขั้วไฟฟ้าลวดให้แข็งแรงกว่าชิ้นงาน เหมาะสำหรับการผลิตรูและโพรงเพื่อปรับแต่งชิ้นส่วนยานยนต์

อุตสาหกรรมการแพทย์
เครื่องลวด EDM ผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนที่มีความแม่นยำสูงและเหมาะสำหรับสาขาการแพทย์ทั้งหมด นอกจากนี้เครื่องจักรลวด EDM มักจะใช้ในการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่มีโลหะที่เข้ากันได้ดี เนื่องจากความจริงที่ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดกำหนดขนาดของแผลเครื่องตัดกระแสไฟฟ้าลวดให้ความช่วยเหลือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการผลิตรากฟันเทียมและส่วนประกอบเข็มฉีดยา

อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
การตัดและผลิตชิ้นส่วนที่มีความคลาดเคลื่อนอย่างเข้มงวดเป็นกระบวนการที่ต้องการสำหรับผู้ผลิตส่วนประกอบการบินและอวกาศ กระบวนการนี้พร้อมกับเทคโนโลยีการตัดเจ็ทน้ำเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิและความเครียดที่สูงได้ ชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศต้องการความราบรื่นและความแม่นยำของพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม ผู้ผลิตใช้เทคโนโลยีการตัดเฉือนลวดไฟฟ้าเป็นเวลาหลายปีในการผลิตเครื่องยนต์ชิ้นส่วนเกียร์เชื่อมโยงไปถึงใบมีดกังหันและอื่น ๆ
