Was bewirkt CNC-EDM-Drahtschneiden?

EDM (Electrical Discharge Machining) ist ein unkonventionelles Metallbearbeitungsverfahren, bei dem durch Funkenerosion Material vom Werkstück abgetragen wird. Eine elektrische Entladung (Funke) wird normalerweise zwischen der Elektrode des Drahtes und dem zu bearbeitenden Teil erzeugt. Zwischen den beiden befindet sich normalerweise ein flüssiges Medium mit geringer Leitfähigkeit, z. B. entionisiertes Wasser. Im weiteren Verlauf der Arbeit wird das Medium kontinuierlich gewaschen. Die Strecke wird auf eine bestimmte Länge geschnitten und es ist einfach, eine beliebige Anzahl von beweglichen Blöcken zu handhaben. In den meisten Projekten sind zwei bewegliche Blöcke pro Schiene und 2 Schienen pro Achse vorhanden.

Die Leitspindel eines CNC-EDM-Drahtschnitts wandelt die Drehbewegung der Bewegung in eine lineare Bewegung um. Andere CNC-Maschinen (z. B. CNC-Fräsmaschinen und Plasmaschneidemaschinen) verwenden möglicherweise Alternativen zu Leitspindeln, wie z. B. Antriebsriemen oder Zahnstangen und Ritzel, aber Leitspindeln für CNC-Fräsmaschinen sind die gebräuchlichste Lösung.

Die Leitspindel wandelt die Drehbewegung in eine lineare Bewegung um, und sowohl die Reibung als auch der Spalt sollten so gering wie möglich sein. In mehreren Dimensionen kann sich die Schnittlinie in einem weiten Winkel bewegen. Die Verjüngung würde dadurch in das Werkstück eingeschnitten werden. Dies ist besonders nützlich für die Herstellung von Extrusionswerkzeugen. Indem der Draht durch das zuvor gebohrte Loch geführt wird, kann der Schnitt durchgeführt werden. Neben Metallen kann der CNC-EDM-Drahtschnitt zur Bearbeitung auch für andere leitfähige Materialien (wie Graphit, Diamant und Metalllegierungen) verwendet werden.

Phase für Drahterodieren

Drahterodieren ist eines der gängigsten EDM-Verfahren. Wenn der Draht das Werkstück erreicht, nimmt das Quadrat des Spalts mit dem elektrischen Feld zu. Das dielektrische Material dringt schließlich in die Stelle ein, an der der elektrische Durchschlag stattfindet, und Funken schießen durch den Abstand zwischen dem Draht und dem Werkstück, wodurch der Strom sie korrodieren lässt. Der Schweißdraht wird verwendet, um zu verhindern, dass die Elektrode so stark korrodiert, dass sie ständig umwickelt werden kann.

Der Stahldraht ist normalerweise aus einem einzigen Messing gefertigt und durch eine rautenförmige Führung oben und fixiert Unterseite. In der x-y-Ebene kann sich die Führung bewegen, und auf drei Achsen kann sich die obere Führung unabhängig bewegen. Auf diese Weise ist es möglich, Taper und andere komplizierte, komplexe und zerbrechliche Formen zu verarbeiten. Der CNC-Computer steuert die Führungsschiene und das Werkstück. Der durchschnittliche Durchmesser des Drahtes beträgt 0,25 mm und die Spule ist etwa 10 Meilen lang.

Der Einschnitt ist kleiner als der Drahtdurchmesser, sodass der Draht das Werkstück nicht direkt berührt und Funken entstehen des Drahtes zum Werkstück, „Schneiden“ passiert. Der Schnitt kann zwischen plus und minus Mikron liegen, wenn der Draht mit dem kleinsten Durchmesser verwendet wird. Normalerweise verfügen moderne CNC-EDM-Drahtschneidemaschinen über mehrere Schneidköpfe, um mehr als ein Werkstück zu schneiden und das Drahteinfädeln automatisch durchzuführen.

Anwendung von CNC-EDM-Drahtschnitt

Drahterodieren (WEDM) wird verwendet, um gehärtete Metallplatten mit einer Dicke von 300 mm zu schneiden, die normalerweise auf andere Weise schwer zu bearbeiten sind. Es kann auch verwendet werden, wenn das letzte Teil eine geringe Spannung erfordert. Drahterodieren hat eine geringe Schneidkraft, kann Material entfernen und hat geringe mechanische Veränderungseigenschaften. Bei der Entwicklung von Strangpressmatrizen, Stanzstempeln und der Werkzeugherstellung kommt CNC-EDM-Drahtschneiden zum Einsatz. Für vergleichsweise geringe Produktionsmengen von Produkten, die enge Fertigungstoleranzen erfordern, wird CNC-EDM-Drahtschneiden besser eingesetzt. Die Halbleiter-, Medizin- und Instrumentenindustrie gehören zu den Branchen, die von EDM bereitgestellte Komponenten verwenden.

Die Vorteile von EDM erfordern die Bearbeitung von:
● Komplexen Formen, die mit herkömmlichen Schneidwerkzeugen sonst schwierig wären zu schneiden
● Eine besonders schwierige Substanz mit sehr engen Toleranzen
● Ziemlich kleine Werkstücke, bei denen das Bauteil durch unnötigen Schneidwerkzeugdruck zerstört werden kann, resultieren aus herkömmlichen Schneidwerkzeugen.
● Es findet keine direkte Kommunikation statt zwischen Instrument und Werkstück. Empfindliche Bits und zerbrechliche Materialien können dann ohne Verformung behandelt werden.
● Es ist möglich, eine starke Oberflächengüte zu erzielen.
● Es ist möglich, sehr feine Löcher schnell zu bohren.

Formen des EDM-Drahtschnitts

Zwei Hauptformen von EDM sind verfügbar:traditionell oder Platine und Kabel- oder Drahtschneiden. EDM-Senker ist die Methode, die den elektrischen Strom verteilt, wie oben erwähnt. Die Kathode läuft mit dem Metall mit. Um das Metall zu schmelzen oder zu verdampfen, reagieren das Werkstück, die Anode und der elektrische Strom. Die Kathode und das Werkstück werden in die dielektrische Flüssigkeit eingetaucht, da es sich normalerweise um eine Kohlenwasserstoffflüssigkeit handelt. Die dabei entstehenden winzigen Bruchstücke werden vom Werkstück weggespült.

Der geladene Strom wird per CNC-EDM-Drahtschnitt in einen gespannten dünnen Draht abgegeben, der als Kathode dient und entlang der gewünschten Schnittkante geleitet wird Pfad oder Einschnitt. In dieser Situation wird während des Schneidvorgangs die dielektrische Flüssigkeit (normalerweise entionisiertes Wasser) durch den Einschnitt gespült, wodurch Schmutz entfernt und Funken reguliert werden. Bei schmalen Schnitten (normalerweise etwa 0,015 Zoll, feinere Schnitte sind verfügbar) können dünne Drähte präzise geschnitten werden, und potenzielle Toleranzen betragen +/- 0,0001 Zoll. Höhere Präzision erleichtert kompliziertes dreidimensionales Schneiden und erzeugt äußerst präzise Stanzen, Matrizen und Stanzabisolierschablonen.

Ein Computer Numerical Control (CNC)-Instrument, das die Drähte steuern kann, bietet größere Stabilität im dreidimensionalen Raum Achse wird von der Drahterodierausrüstung gesteuert. Durch Ändern der x-y-Koordinaten des Instruments wird einfaches Schneiden erreicht, wohingegen komplizierteres Schneiden durch Hinzufügen einer Bewegungsachse zur Drahtführung erreicht wird. Es können sowohl vierachsige als auch fünfachsige Schneidemaschinen und -anlagen eingesetzt werden. Standard-EDM erzeugt nicht immer kleine Ecken oder sehr komplexe Muster, während komplexe Muster und Schnitte durch die verbesserte Präzision des Drahterodierens realisiert werden können.

Darüber hinaus kann EDM-Draht herkömmlicherweise Metalle mit einer Dicke von schneiden nur 0,004 Zoll und dickere Materialien über 16 Zoll. Bei einer bestimmten Materialstärke kann das CNC-EDM-Drahtschneiden das Metall nur verdampfen und potenzielle Ablagerungen entfernen. An beiden Kanten entzünden sich die Drähte des WCEDM-Systems, was bedeutet, dass der Schnitt dicker sein muss als der Draht selbst. Mit anderen Worten, weil der Draht von einem Stromkreis umgeben ist, können die Ring- und Leitungstechniker dieses Problem mit der kleinsten und genauesten Schnittrichtung leicht lösen. Um Schnitte schmaler und viel zuverlässiger zu machen, stellen die Hersteller immer dünnere Drähte für das CNC-EDM-Drahtschneiden her.