Vor- und Nachteile des Drahterodierens

Was ist EDM und ist es richtig für 2-Achsen-Metalltrennen?

Elektroerosion , oder das EDM-Drahtschneideverfahren, verwendet kontrollierte und sich schnell wiederholende elektrische Ladungen, um Material von elektrisch leitfähigen Materialien wie Metallen zu entfernen.

Viele Menschen betrachten das Drahterodieren im Hinblick darauf, wie sich das Verfahren gegenüber dem Laserschneiden, der 3D-Fertigung oder der traditionellen Bearbeitung für die mehrachsige Formgebung von Metall schlägt. Aber für uns bei der Metal Cutting Corporation – und unsere Kunden – dreht sich beim Thema Vor- und Nachteile des Drahterodierens alles um das 2-Achsen-Abtrennen und wie sich das EDM-Verfahren im Vergleich zu anderen Optionen für das Präzisions-Metallschneiden abschneidet.

Vorteile von EDM

Präzise zum 2-achsigen-abtrennen von kleinen Teilen

Das Drahterodieren ist eine sehr präzise Methode für die richtigen Anwendungen, wie z. B. das 2-Achsen-Schneiden von kleinen Teilen mit engen Toleranzen bei hohen Stückzahlen. Für die Massenproduktion von Stiften, Sonden und anderen kleinen massiven Metallteilen mit Durchmessern unter 0,020 Zoll (0,50 mm) sind die Vorteile von EDM beispielsweise:

• Hochgradig wiederholbare Längen ohne Endverformung, Verzerrung oder Delaminierung
• Weit bessere Wirtschaftlichkeit als ein Verfahren wie Laserschneiden

Hoher Ppk/Cpk

Für Feststoffe mit kleinem Durchmesser bietet das Drahterodieren auch extrem hohe Maße der zentralen Tendenz für bemerkenswert hohe Ppk/Cpk-Werte. Zum Beispiel kann EDM nicht nur einen Edelmetalldraht mit einem Durchmesser von 0,004″ (0,1 mm) auf eine Länge von 1″ (25 mm) schneiden, sondern auch eine Längentoleranz von ±0,001″, abgerundete Enden und erreichen ein Ppk weit über dem Standardminimum von 1,33.

Gratfreies Schneiden eines Durchmesserbereichs

Drahterodieren kann Durchmesser von einigen Tausendstel Zoll bis zu mehreren Zoll, Längen von 0,5 Zoll (12 mm) bis 18,0 Zoll (450 mm) und mit hoher Maßgenauigkeit schneiden. Da kein Rad oder Sägezähne erforderlich sind, hinterlässt das EDM-Drahtschneideverfahren im Allgemeinen keine Grate, und die Schnittfugenbreite beträgt normalerweise 0,004 Zoll bis 0,012 Zoll (0,1 bis 0,3 mm).

Unterschiedliche Materialhärten und abgerundete Endschnitte

Das Drahterodieren ist auch vielseitig in der Härte der leitenden Metalle, die es relativ einfach schneiden kann, von Kupfer bis zu den härtesten Materialien, einschließlich Molybdän und Wolfram. EDM verleiht dem Endschnitt auch einen natürlichen Radius; Dies kann je nach Anwendung ein Vorteil sein oder auch nicht.

Nachteile des Drahterodierens

Langsame Geschwindigkeit

Der bekannteste Nachteil ist, dass das Drahterodieren immer noch eine extrem langsame Methode ist. Moderne EDM-Maschinen mit AWT (Automatic Wire Threading) und CNC-Fähigkeit können so programmiert werden, dass sie „Licht aus“ arbeiten, um die langsame Schnittgeschwindigkeit zu mildern. Für sehr große Stückzahlen von Teilen mit Durchmessern von mehr als 0,020″ (0,5 mm) ist jedoch möglicherweise eine Methode wie das Trennschleifen mit dünner Scheibe vorzuziehen.

Nur leitfähige Materialien

Aufgrund der Natur des Drahterodierens – das Entfernen von Material durch sich schnell wiederholende, kontrollierte elektrische Ladungen entlang eines Metalldrahtstrangs – ist das Verfahren auf elektrisch leitfähige Materialien beschränkt. Daher ist jedes Material, das ein Verbundwerkstoff ist oder mit einem Dielektrikum beschichtet ist, für die EDM nicht geeignet.

Auswirkungen einer aufgeladenen Umgebung

Die gesamte EDM-Umgebung – einschließlich Draht, entionisiertem Wasser und Werkstück – wird aufgeladen. Die wiederholten elektrischen Entladungen des Drahtes können den Zielbereich des Werkstücks auf Tausende von Grad erhitzen. Dies kann zu einer thermischen Belastung benachbarter Abschnitte führen und eine gewisse Abfallmenge verursachen. Auch der Draht selbst wird beschädigt, sodass die Erodiermaschine ständig neuen Draht zuführen muss.

Je nach zu schneidendem Metall besteht ein weiterer Nachteil des Drahterodierens darin, dass sich auf der Schnittfläche eine Oxidschicht bilden kann. Dies kann eine zusätzliche Reinigung erfordern, was die Kosten erhöht.

Nicht ideal zum Abschneiden von Schläuchen

Das Drahterodieren eignet sich am besten für feste Materialien, daher ist die Methode keine gute Wahl zum Abschneiden von Rohren. Um die Leitfähigkeit aufrechtzuerhalten, müssen die mit EDM zu schneidenden Teile fest an Ort und Stelle gehalten werden. Dadurch entsteht ein erhebliches Risiko einer Verformung des Schlauchs. Es kann auch dazu führen, dass der Schneidedraht das Werkstück berührt – wodurch der Schnitt kurzgeschlossen wird, wodurch der Schneidedraht bricht und möglicherweise eine „Stufe“ im Werkstück entsteht.

Obwohl Sie ein Rohr so ​​fixieren können, dass es sich in der Maschine dreht, ist das Drahterodier-Schneidverfahren für komplexere Formen optimiert und für das einfache 2-Achsen-Abtrennen von Rohren nicht kosteneffektiv. Darüber hinaus kann die Drahterodiermaschine keine sehr kurzen Abschnitte (unter 0,125 Zoll oder 3,175 mm) ausführen und erzeugt keine qualitativ hochwertigen Schnittflächen. Tatsächlich kann das Drahterodieren zu einer Oberflächenrauhigkeit führen, die oft als „Mondkrater“ bezeichnet wird!

Für Anwendungen wie z. B. Schläuche für medizinische Geräte, die auf sehr kurze Längen geschnitten werden müssen und eine sehr glatte Endoberfläche haben müssen, würde ein Verfahren wie das Metallschleifen mit dünnen Scheiben die erforderlichen engen Toleranzen, gratfreien Ergebnisse und einen sauberen Endschnitt liefern ohne Verformung der Rohrwand.

Drahterodieren im Vergleich zu anderen Optionen

Natürlich gibt es viele Vor- und Nachteile des Drahterodierens sowie der anderen Präzisionsschneideverfahren, die in Betracht gezogen werden könnten. Ist Erodieren also sinnvoll für das 2-achsige Trennen von Kleinteilen?

Es hängt davon ab, ob! Das liegt daran, dass die Wirksamkeit JEDER Schneidmethode je nach verwendetem Material und gewünschten Ergebnissen stark variieren kann. Um die richtige Wahl zu treffen, ist ein tiefgreifendes Verständnis Ihrer Anwendung, ihrer Parameter und der Endverwendung des Produkts erforderlich.

Wie ist das Drahterodieren im Vergleich zu anderen Präzisions-Metallschneideverfahren? Lies weiter, um es herauszufinden.