Hva er elektrisk utladningsmaskinering?

Elektrisk utladningsmaskinering definisjon er en ukonvensjonell produksjonsmetode som innebærer å fjerne materiale ved hjelp av kontrollerbare elektriske gnister i stedet for mekaniske skjæreverktøy. Prosessen sammenligner raske elektriske utladninger mellom elektroden og det ledende arbeidsstykket for sakte å forme en svært detaljert og kompleks, tredimensjonal geometri. Siden det ikke er noen direkte kontakt i prosessen, wire EDM-tjenester et godt valg for maskinering av harde metaller, delikate detaljer og komplekse konturer som ville vært umulige å bearbeide med konvensjonelle metoder. Av den grunn er det svært fordelaktig for presisjonstekniske industrier som medisinsk industri, romfart og støpeformfremstilling.

Hvordan fungerer elektrisk utladningsmaskinering?

Elektrisk utladningsmaskinering (EDM) fungerer på grunn av mekanisk utladning som følge av raske, ekstremt lokaliserte elektriske gnister som skapes mellom verktøyelektroden og det ledende arbeidsstykket. Den dielektriske væsken, som brukes som bearbeidingsmedium, forhindrer den elektriske utladningen inntil spenningen er nær nok til å skape en kontrollert ionisering av spalten, slik at utladningen kan skje.

Den grunnleggende egenskapen som kjennetegner bruken av elektrisk utladningsbearbeiding, er den berøringsfrie driften. EDM er dessuten i stand til å oppnå små toleranser og fin overflatefinish, noe som gjør det til en ideell maskineringsprosess i nisjeindustrier som krever presisjonskomponenter.

Hva er elektrisk utladningsmaskinering?

Når vi skal forklare hva elektrisk utladningsmaskinering er, kan vi definere det i noen få trinn av maskineringsprosessen. Først senkes både arbeidsstykket og elektroden ned i en ren dielektrisk væske, for eksempel avionisert vann eller hydrokarbonolje, for å unngå for tidlig gnistdannelse og for å legge til rette for polariteten i den nødvendige atmosfæren for energiutladning. Deretter tilfører maskinen spenning mellom elektroden og arbeidsstykket, slik at det oppstår et gap mellom de to.

Prosessdiagrammet for elektrisk utladningsbearbeiding inneholder en kritisk del der maskinen er utstyrt med et servosystem som hele tiden beveger elektroden for å opprettholde riktig gnistgap. Hvis elektroden er for langt unna arbeidsstykket, oppstår det ingen gnist. Hvis elektrodene er for nærme, kan de kortslutte eller smelte.

Viktige komponenter og verktøy involvert i EDM

Alle vellykkede maskineringsoperasjoner med elektrisk utladningsbearbeiding er avhengige av et sett med viktige komponenter som fungerer sammen for å opprettholde presisjon, stabilitet og repeterbarhet. Elektrodeformen bestemmer den endelige geometrien på arbeidsstykket, spesielt ved senkeoperasjoner der det er behov for intrikate konturer og hulrom.

En annen viktig komponent er den dielektriske væsken, som fungerer både som isolator og kjølevæske. Væsken forhindrer utilsiktet gnistdannelse inntil spenningen når den riktige terskelen, og deretter kjøler den raskt ned og skyller bort eroderte partikler.

Ekstra stabilitet og sammenheng i støttesystemene (elektriske generatorer, filtreringssystemer og spylesystemer). Samspillet mellom disse støttesystemene gjør at elektrisk utladningsmaskinering kan produsere detaljerte former, små toleranser og glatte overflater, selv med ekstremt harde metaller.

Typer elektrisk utladningsmaskinering

Hver av typene elektrisk utladningsmaskinering omfatter flere varianter. Nedenfor beskrives de tre hovedtypene av EDM som brukes i moderne produksjon.

Senke-EDM

Senke-EDM, også kalt hulrom- eller dykk-EDM, brukes hovedsakelig til å lage komplekse støpeformer, matriser og formede hulrom. Det er spesielt nyttig i bransjer som sprøytestøpeformer, romfartskomponenter og medisinsk verktøy, som krever intrikate geometrier.

En av de største fordelene er skarpe innvendige hjørner, dype hulrom og komplekse konturer. Dette gjør det til et av de mest anerkjente bruksområdene innen elektrisk utladningsbearbeiding, spesielt der presisjon og overflatekvalitet er avgjørende.

Trådskjærende EDM

Trådskjærende EDM skjærer gjennom ledende materialer med kontinuerlig tilførsel av elektrisk tråd - for det meste messing eller wolfram - med forbløffende presisjon. Dette er en av prosessene som brukes til å produsere stempler, matriser, tannhjul og andre komplekse profiler som krever ekstremt små toleranser.

Trådskjæring er en av de mest ettertraktede egenskapene som produsenter av elektrisk utladningsbearbeidingtilbyr , spesielt ved produksjon av høypresisjonskomponenter til romfart, robotteknologi og medisinske applikasjoner.

Hullboring med EDM

Hullborende EDM, ofte kalt hurtighull-EDM, spesialiserer seg på å lage mikrohull og dype hull. Denne prosessen er fordelaktig for å lage kjølehull i turbinblader, mikroåpninger i kirurgiske instrumenter og smørekanaler i mekaniske systemer med høy ytelse.

En av de største fordelene med hullboring med EDM er muligheten til å lage hull med ekstremt høye størrelsesforhold. Dette gjør metoden ideell for å lage starthull til produkter som senere skal trådskjæres, og som skal bearbeides ved hjelp av elektrisk utladningsmaskinering.

Fordeler og ulemper ved bruk av elektrisk utladningsmaskinering

For å finne ut når EDM er det riktige valget, bør produsentene skaffe seg et klart bilde av alle fordeleneog ulempene med elektriskutladningsmaskinering.

Fordeler med elektrisk utladningsmaskinering

• EDM er i stand til å bearbeide ekstremt harde materialer som karbid, titan og Inconel, som det nesten er umulig å skjære i med konvensjonelle verktøy.

• Metoden kan produsere svært komplekse former og svært fine detaljer, noe som gjør den velegnet til mange bruksområder.

• Produsenter kan dra nytte av EDM-metodens evne til å generere varer.

• Overflatefinish som gjør behovet for sekundære etterbehandlingsoperasjoner mindre.

• Det er i stand til å generere veldig presise og repeterbare resultater.

Ulemper med elektrisk utladningsmaskinering

• Den har begrenset anvendelse i plast, keramikk og enkelte komposittmaterialer.

• Skjæreprosessen kan ta lengre tid enn ved tradisjonell maskinering, avhengig av tilfellet; det er hovedsakelig viktig når det er snakk om fjerning av store mengder materiale.

• På grunn av bruken av dielektrisk væske oppstår det krav til vedlikehold og filtrering, noe som i sin tur øker driftskompleksiteten.

Det kan ta lang tid å lage elektroder av høy kvalitet for senke-EDM, og det kan påløpe ekstra kostnader for klargjøring

Hva er de teknologiske parameterne i EDM?

Det er svært viktig å bli kjent med parametrene for elektrisk utladningsbearbeiding, siden det vil føre til presisjon, produktivitet og stabile bearbeidingsforhold. Den parameteren som har størst innflytelse, er gnistgapet, som er den lille avstanden mellom elektroden og arbeidsstykket, og som også styrer plasseringen og måten hver utladning skjer på. Det er mulig å ha et gnistgap som er optimalt for erosjon hvis det er av en slik størrelse at det ikke oppstår kortslutninger eller at bearbeidingen blir ustabil.

Andre parametere er: toppstrøm, som styrer intensiteten på hver utladning, og driftssyklus, som definerer forholdet mellom PÅ/AV-tid i den elektriske pulssekvensen. Spyletrykket spiller en viktig rolle når det gjelder å fjerne rusk, ettersom det holder gnistsonene rene og forhindrer ustabil maskinering .

Hvilke materialer kan bearbeides med EDM?

Elektrisk utladningsbearbeiding er ganske vanlig og omfatter alt fra verktøystål, rustfritt stål, wolframkarbid, titan og nikkelbaserte legeringer. De fleste av disse materialene finnes i høyytelsesapplikasjonsområder som romfartsturbiner, sprøytestøping, kirurgiske verktøy og energisystemer.

Dessuten er EDM også det beste alternativet for eksotiske eller varmebestandige metaller der mekanisk bearbeiding fører til høy slitasje eller deformerte verktøy. Molybden, Inconel, kobolt-krom og herdet matrisestål er noen av materialene som får det beste ut av termisk erosjon på en nøyaktig og kontrollert måte. Selv de mest følsomme delene, som tynne seksjoner eller fine detaljer, kan produseres uten forvrengning fordi det ikke påføres noen mekanisk kraft.

Hvilken programvare brukes i EDM?

Sofistikert programvare brukes i dag i stor utstrekning i moderne EDM. Slik programvare kan kontrollere bearbeidingsbanene, finjustere parametrene og visualisere erosjonsmønstrene. De fleste leverandørene av elektrisk utladningsbearbeiding bruker CAD/CAM-plattformer som Mastercam, Autodesk Power Mill og Siemens NX til å designe elektrodene og generere de optimaliserte verktøybanene. Ved hjelp av disse systemene kan ingeniørene ikke bare visualisere gnistinteraksjoner, men også oppdage kollisjoner og programmere.

Bruken av sanntidsfeedback, adaptiv gnistovervåking og automatiserte kalibreringsrutiner har blitt kombinert for å etablere kontroller som vil føre til bearbeidingsforhold som er konsistente i det lange løp. Til sammen gjør disse digitale verktøyene det mulig for de beste tjenestene innen elektrisk utladningsmaskinering i 2025 å levere høy presisjon, effektivitet og repeterbarhet på tvers av de mest krevende bruksområdene.

Norcks ekspertise innen avanserte EDM-løsninger

Norck er en av de beste produsentene av elektrisk utladningsbearbeiding, kjent for sin presisjon, innovasjon og avanserte ingeniørkunst. Norck har moderne og sofistikert utstyr samt en gruppe spesialister som er svært godt opplært for å sikre den høyeste grad av nøyaktighet i applikasjoner som involverer kompliserte former og svært strenge toleranser. Norck har gjennom kontinuerlig optimalisering av sine parametere for elektrisk utladningsbearbeiding (EDM) etablert seg som en leder innen luftfart, medisinsk utstyr, robotteknologi og bilindustrien.

Norcks tjenester innen trådgnistbearbeiding produserer ekstremt presise profiler og små hjørner, og tilfredsstiller behovene til kunder som krever den høyeste grad av nøyaktighet for å oppnå de ønskede resultatene, samtidig som materialets opprinnelige egenskaper bevares. I tillegg tilbyr Norck CNC-maskineringstjenester for masseproduksjon, noe som gjør det mulig å levere en komplett løsning som dekker alle trinn i produksjonsprosessen.