Lankakiristystyöstö on epätavanomainen nykyaikainen sähkölämpötekniikka, jossa käytetään sähkökipinöitä materiaalin poistamiseksi kohdemateriaalista (työmateriaali). Sillä voidaan leikata muotoon monimutkaisia prototyyppejä, ja sitä käytetään myös osien leikkaamiseen suurina määrinä suurella mittatarkkuudella. Pieniä ääriviivoja tai mikroreikiä voidaan helposti muotoilla tavallisella langankorjauskoneella, ja työkalujen kuluminen on vähäistä. Se on tarkempi ja täsmällisempi prosessi kuin perinteiset metallinleikkaustekniikat. Yksi sen keskeisistä ominaisuuksista on se, että se voi lähes lävistää minkä tahansa lujan ja johtavan materiaalin ja muotoilla monimutkaisia geometrioita ilman mekaanista voimaa. Tässä blogikirjoituksessa tuodaan esiin langan EDM-leikkauskoneistuksen valtava potentiaali ja käsitellään niiden sovelluksia, tyyppejä ja leikkausominaisuuksia.

Wire EDM: Johdatus prosessiin

Metallintyöstöteollisuudessa langan sähköpurkauskoneistusta (Wire Electrical Discharge Machining, Wire EDM) pidetään täsmällisenä ja tarkkana tekniikkana, jossa käytetään ohutta lankaa (elektrodia), joka on ladattu sähköisesti metallien leikkaamiseen. Lanka kulkee dielektrisessä nesteessä, joka jäähdyttää materiaalin ja poistaa myös syöpyneet hiukkaset.

Lankasulatuskoneistuksessa materiaalia ei poisteta suoraan leikkaamalla, vaan materiaalin syöpymiseen käytetään sähköpurkausta. Leikkaamisen sijasta se sulattaa tai höyrystää sen, mikä antaa työkalulle suuren tarkkuuden ja tuottaa hyvin vähän lastuja. Tästä prosessista on hyötyä sellaisten osien valmistuksessa, joita on haastavaa työstää perinteisillä tekniikoilla, jos materiaalit ovat sähköä johtavia.

Miten langankorjaus toimii?

Lankakiristysprosessi on yksinkertainen mutta erittäin tehokas. Se alkaa työkappaleen upottamisella dielektriseen nesteeseen ja sen asettamisella ruuvipenkkiin. Tämän jälkeen ohut lanka, jossa on sähkövaraus, johdetaan työkappaleen läpi. Koska työkappale on johtava, se saa vastakkaisen varauksen kuin latausrulla.

Kun lanka lähestyy työkappaletta, valokaari muodostuu raon poikki, mikä aiheuttaa lämpöä, joka sulattaa tai höyrystää pienen määrän metallia. Nämä kipinät toimivat leikkaustyökaluna ja jatkavat työkappaleen ajelua haluttuun muotoon.

Koko prosessin ajan käytetään deionisoitua vettä työstöympäristön säätelyyn ja prosessin kuluttamien metallihiukkasten poistamiseen. Tämä järjestely mahdollistaa erittäin hienon ja tarkan leikkauksen ja viimeistelyn erityisesti silloin, kun osat ovat monimutkaisia ja vaativat suurta tarkkuutta.

Wire EDM koneen osat

Alla on lueteltu tärkeimmät langan edm-koneen osat;

1. CNC-työkalut

Lankakiristys on automatisoitu CNC-työkaluilla, jotka säätelevät langan kulkua ja leikkausprosessia. Nämä työkalut ovat erittäin tärkeitä toimintojen tarkkuuden ja tehokkuuden kannalta, sillä näiden työkalujen kehittyneisyys määrittää virheiden määrän ja työstöajan.

2. Virtalähde

Virtalähde antaa sekä lankaelektrodille että työkappaleelle sähköimpulsseja, joiden jännite vaihtelee 100V:sta 300V:iin. Se säätelee näiden varausten nopeutta ja suuruutta, jotka ovat ratkaisevia materiaalin poiston kannalta.

3. Lanka

Johdin tuottaa sähköpurkauspotentiaalin tekemällä siitä elektrodin. Sen halkaisija, joka vaihtelee yleensä 0,05-0,25 mm, valitaan työstettävän materiaalin muodon ja paksuuden mukaan. Kun valitset lankaa leikkaamista varten, ota huomioon murtumiskestävyys, iskunkestävyys, johtavuus, höyrystymislämpötila ja kovuus.

Yleisiä johtotyyppejä ovat:

• Messinkilangat: Ne valmistetaan kuparista ja sinkistä, jotka on yhdistetty suhteessa 63% ja 37%. Sinkkipitoisuus nostaa leikkausnopeutta, mutta se ei saisi olla yli 40%, koska se aiheuttaa korroosiota.
• Sinkityt johdot: Nämä langat sisältävät kerroksen puhdasta sinkkiä tai sinkkioksidia, joka parantaa työstönopeutta.
• Diffuusiohehkutetut johdot: Ne sisältävät yli 40% sinkkiä, minkä ansiosta ne soveltuvat erinomaisesti laajamittaiseen tuotantoon ja erilaisten materiaalien leikkaamiseen.

4. Dielektrinen väliaine

Langan EDM-työstöprosessi suoritetaan säiliössä, joka sisältää dielektristä nestettä, yleensä öljyjä tai deionisoitua vettä. Tämä väliaine myös vähentää prosessin nopeutta, estää kerroksen muodostumisen lankaelektrodin päälle ja antaa työkappaleelle sileän pinnan.

5. Elektrodit

Lankakiristystyöstössä lankatyökalu toimii positiivisesti varautuneena (katodina), kun taas työkappale toimii negatiivisesti varautuneena (anodina) sähköpiirissä. Servomoottori (ohjain) luo raon, joka on 0,01-0,5 mm langassa, jotta se ei kosketa työkappaletta leikkauksen aikana, mikä on ratkaisevan tärkeää tarkkuuden kannalta ja auttaa välttämään murtumia aiotussa työkappaleessa.

Mitä materiaalityyppejä voidaan leikata langansyöstökoneella?

Lankasulatuskoneistus on erittäin käyttökelpoinen, ja sillä voidaan leikata lähes mitä tahansa sähköä johtavaa materiaalia ja tuottaa monimutkaisia geometrioita ja ääriviivoja. Seuraavassa on joitakin yleisiä materiaaleja, joita voidaan leikata tehokkaasti langan sytytyssahauksella.

Alumiini

Alumiini on yksi monipuolisimmista metalleista, jolla on korkea lämmön- ja sähkönjohtavuus. Lankasulatuskoneistus on luonnostaan pehmeää, mikä tarkoittaa, että työstöprosessin aikana voi muodostua kumimaisia kerrostumia; lankasulatuskoneistuksella voidaan kuitenkin hallita tätä ongelmaa ja saada aikaan tarkkoja leikkauksia.

Titaani

Lankasulatuskoneistus soveltuu parhaiten titaanille, koska se on tahmeaa ja tuottaa pitkiä lastuja. Prosessi pystyy käsittelemään näitä ominaisuuksia tehokkaasti. Deionisoitu vesi dielektrisenä väliaineena auttaa minimoimaan lämmöntuotannon ja tekee siten leikkausprosessista tasaisen ja helpomman.

Teräs

Lankakiristys on edullista teräkselle, koska se on vahva metalli. Tätä prosessia käytetään usein mieluummin kuin CNC-työstö teräkselle, koska jälkimmäinen pystyy hallitsemaan materiaalin kovuutta. Teräs tuottaa kuitenkin paljon lämpöä, joten tässä suhteessa on noudatettava tarvittavia varotoimia.

Messinki

Suuren vetolujuutensa ansiosta messinkiä on suhteellisen helppo leikata langankatkaisulla. Koska se on suhteellisen pehmeää, leikkausnopeuden on oltava suhteellisen hidas, jotta materiaali ei epämuodostuisi ja siten vaikuttaisi leikkauksen tarkkuuteen.

Grafiitti

Grafiittia on suhteellisen vaikea työstää tavanomaisilla työkaluilla sen hauraan luonteen ja hiukkasten irtoamisongelman vuoksi. Lankasorvaus, jossa on terävä lankaelektrodi, voi työstää grafiittia tehokkaasti ja tuottaa puhtaita ja tarkkoja leikkauksia.

Nämä materiaalit ovat joitakin johtavista materiaaleista, joita Wire EDM -koneet voivat käsitellä, joten tekniikkaa voidaan käyttää useilla teollisuudenaloilla, jotka vaativat suurta tarkkuutta ja monimutkaisia malleja.

Ero Wire EDM & perinteisen EDM-koneistuksen välillä

Lankatyöstö ja perinteinen EDM-työstö ovat kaksi erilaista leikkausprosessia. Lanka- ja perinteinen EDM-työstö toimivat samalla periaatteella, mutta niiden toiminta ja käyttötarkoitukset ovat varsin erilaiset. Tässä on erittely siitä, miten ne eroavat toisistaan:

Elektrodin tyyppi

Lankasorvaus: Kuten edellä mainittiin, siinä käytetään ohutta säikeislankaa, joka kuumennetaan toimimaan elektrodina ja joka liikkuu leikatakseen halutun muotoisen ja kokoisen osan tai tuotteen.

Perinteinen EDM: Käytetään hyvin johtavista materiaaleista, kuten grafiitista tai kuparista, valmistettuja elektrodeja, jotka voivat olla erimuotoisia. Nämä elektrodit asetetaan työkappaleeseen, jolloin saadaan "negatiivinen" kuva elektrodien muodosta.

Työstönopeus

Lankasorvaus: Se on valmis aloittamaan heti, kun lanka on asetettu paikalleen, mikä tekee siitä tehokkaamman ja ihanteellisen projekteissa, joissa on tiukat määräajat.

Perinteinen EDM: Elektrodit on muotoiltava valmiiksi ennen koneistusta, mikä voi viedä paljon aikaa, mennä osoitteeseen sähköpurkauskoneistus sivulla lisätietoja.

Tarkkuus

Lankasorvaus: Tarjoaa suuren tarkkuuden; se voi leikata niinkin ohuita kuin 0,004 tuumaa. Tämän ansiosta se soveltuu kankaan monimutkaisten kuvioiden ja mallien leikkaamiseen.

Perinteinen EDM: Vaikka sitä käytetään myös monimutkaisiin leikkauksiin, se ei voi olla yhtä tarkka kuin lankatyöstö, minkä vuoksi se soveltuu yksinkertaisempiin ja jäykempiin leikkauksiin.

EDM-työstön edut ja haitat

Wire EDM prototyyppiosat

Plussaa

Tarkkuus: Tarjoaa moitteettomat leikkaukset, mikä tarkoittaa, että jatkokäsittelyä tai viimeistelyä tarvitaan vain vähän tai ei lainkaan.

• Monimutkaiset muodot: Perinteinen CNC-työstö voi auttaa luomaan monimutkaisia kuvioita, joita on vaikea luoda perinteisillä tekniikoilla.
• Pienet osat: Sopii käytettäväksi, kun työstetään pieniä ja monimutkaisia osia, joita on vaikea käsitellä.
• Hauraat materiaalit: CNC-lanka-ammuntakoneet soveltuvat materiaaleille, joihin ei voi kohdistua jännityksiä ja joita on vaikea työstää perinteisillä leikkaavilla koneistuksilla.
• Puhtaat leikkaukset: Se ei jätä jälkeensä mitään purseja tai vääristymiä, mikä tarkoittaa, että jälkikäsittelyä ei tarvita.
• Jatkuva leikkaus: Se voi leikata keskeyttämättä toimintaa ja jopa aloittaa leikkaamisen uudelleen, jos lanka katkeaa.

Miinukset

Aineelliset rajoitukset: Sitä voidaan soveltaa vain sähköä johtaviin materiaaleihin.

Hitaampi paksuille materiaaleille: Ei ole yhtä tehokas erittäin paksuihin tai jäykkiin materiaaleihin kuin perinteinen EDM.

Kustannukset: Lankasorvauskoneet voivat olla kalliita, varsinkin kun otetaan huomioon koneiden alkuperäiset kustannukset.

Huolto: Sitä on huollettava usein, jotta se pysyy tarkkana ja nopeana.

Näiden erojen sekä lankakiristyksen etujen ja haittojen tunteminen voi auttaa valmistajia määrittämään, kumpi tekniikka soveltuu paremmin heidän käyttökohteeseensa.

Langan EDM-työstön sovellukset

Lankakiristystä käytetään auto-, lentokone- ja lääketeollisuudessa aina yksityiskohtaisten prototyyppien valmistuksesta massatuotanto-osiin. Seuraavassa on erittely eräistä keskeisistä aloista, joilla tätä huipputeknologiaa käytetään:

Autoteollisuus:

Autoteollisuudessa, jossa osat ovat yleensä muodoltaan monimutkaisia ja käytetty materiaali on melko monimutkaista, käytetään lankatyöstöä. Tähän prosessiin ei liity mekaanista voimaa, ja se on ihanteellinen sellaisten osien, kuten puskureiden, kojelautojen, ovien ja monien muiden reikien ja syvennysten luomiseen.

Lääketeollisuus:

Lääketeollisuudessa EDM-koneet ovat merkittäviä monimutkaisten prototyyppiosien muotoilussa, joita käytetään optometrian ja hammaslääketieteen kaltaisissa laitteissa. Prosessi on erityisen tehokas, kun sitä käytetään lääkinnällisten laitteiden tuotantoon soveltuviin metalleihin, sillä se vahvistaa esimerkiksi hammasimplanttien ja ruiskujen osien rakenteita ja lisää samalla monimutkaisia malleja.

Ilmailu- ja avaruusteollisuus:

Lankasorvaus on myös tärkeä osa ilmailu- ja avaruusteollisuutta. Prosessi käytetään sellaisten ilmailu- ja avaruustekniikan osien valmistukseen, joissa on noudatettava tarkkoja toleransseja, joiden tarkkuus on jopa +/-0,005x, ja joissa pinnan viimeistely on tasaista. Se toimii käsi kädessä vesisuihkuleikkauksen kanssa sellaisten osien valmistuksessa, jotka eivät kestä perinteisten leikkaustyökalujen aiheuttamaa kuumuutta ja rasitusta. Tätä tekniikkaa on käytetty laajalti moottorin osien, turbiinien lapojen, laskutelineiden osien ja monien muiden osien valmistuksessa jo pitkään.

Johtopäätökset:

Lankatyöstöä voidaan pitää yhtenä tarkimmista ja joustavimmista leikkaustekniikoista, jota arvostetaan teollisuudessa, jossa tarvitaan monimutkaisia muotoja ja suurta tarkkuutta. Lankasirkkeli on erityisen arvokas tekniikka prototyyppien ja massatuotannossa valmistettavien monimutkaisten osien leikkaamiseen, koska se on erittäin tarkka ja pystyy täyttämään tiukemmat toleranssit.

Etsitkö lähteenä lanka EDM valmistus projekti tai lanka edm koneistus lähellä minua?

? Sincere Tech on vakiintunut valmistava wire edm koneistuspalveluyritys, jolla on kokemusta useista CNC-toiminnoista, mukaan lukien wire EDM. Näiden ominaisuuksien ansiosta voimme saavuttaa tarkkoja leikkauksia erilaisiin johtaviin materiaaleihin, jotta voimme vastata eri osien tarpeisiin useilla teollisuudenaloilla. Jos haluat lisätietoja, ota yhteyttä EDM-valmistusasiantuntijoihimme saadaksesi lisätietoja vaatimuksistasi ja projektisi yksityiskohdista.

Usein kysytyt kysymykset

Kysymys 1: Mikä on Wire EDM: n tarkkuus tai toleranssiraja mittojen suhteen?

Yleensä Wire EDM on erittäin tarkka, nopea lanka EDM voi tehdä toleranssit niinkin tiukka kuin ± 0,1 millimetriä. CNC-lanka EDM prosessi voi täyttää 0,05 mm toleranssi.

Q2. Miten langankorjaus eroaa laserleikkauksesta?

Lankakiristys toimii langan aiheuttaman sähköisen eroosion avulla, kun taas laserleikkaus käyttää suuritehoista lämpösädettä materiaalien leikkaamiseen, ja myös toleranssi on erilainen, joten lankakiristys on tarkempi kuin laserleikkaus.

Q4. Miksi deionisoitu vesi on elintärkeä ainesosa sähkösorvauksessa?

Lankasorvauksessa käytetään dielektrisenä väliaineena deionisoitua vettä, koska sen hiilipitoisuus on alhainen. Se toimii myös jäähdytyselementtinä, joka varmistaa, että dielektrisen aineen lämpötila pysyy optimaalisella tasolla työstöprosessin aikana.