Lavorazione ad elettroerosione (Elettroerosione) è una tecnica sofisticata nella lavorazione dei metalli. Tipicamente, rientra nei metodi di rimozione del materiale non tradizionali. Processi convenzionali come il taglio, e tosatura, operare tramite forze esterne, Mentre, L'EDM funziona generando scariche elettriche ad alta intensità tra un elettrodo e un pezzo messo a terra. Gli scarichi formano uno spazio vuoto, che comporta la rimozione del materiale dal pezzo in lavorazione. Lavorazione per elettroerosione può lavorare con precisione qualsiasi materiale elettricamente conduttivo con il minimo calore, e nessuno stress residuo. In questo articolo, spiegheremo in dettaglio i principali tipi di elettroerosione. Inoltre, Forniremo una descrizione tecnica di ciascun processo e delle sue applicazioni.
Tipi comuni di lavorazione per elettroerosione
La lavorazione EDM comprende varie lavorazioni per modellare e rimuovere con precisione il materiale dai pezzi. Ciascuno è adatto per diverse applicazioni.
1. Lavorazione con elettroerosione a filo (Elettroerosione)
Lavorazione con elettroerosione a filo (elettroerosione a filo) utilizza un filo sottile come strumento per rimuovere materiale generando scintille elettriche tra il filo e il pezzo da lavorare. Mentre il filo si muove lungo il suo percorso, le scintille provocano la disintegrazione di piccoli pezzi di materiale. Inoltre, aiuta a rimuovere i detriti. Inizialmente, L'elettroerosione a filo è stata utilizzata per eseguire tagli 2D lungo gli assi xey. Ma oggi, è avanzato in modo significativo, lungo più assi. Regolando i rulli del filo, gli operatori possono ora ottenere tagli angolati lungo l'asse z. L'integrazione degli assi di rotazione ha ulteriormente perfezionato il processo, per operazioni complesse a 5 assi.
L'elettroerosione a filo è molto efficace per la produzione di strumenti di estrusione e set di punzoni e matrici. Anche se non è necessario che inizino i buchi, La perforazione per elettroerosione viene spesso utilizzata per creare fori per l'inserimento degli elettrodi. I materiali comuni per l'elettroerosione a filo includono ottone, ottone zincato, e rame con diffusione o stratificazione dello zinco. La scelta del filo dipende dalla conduttività richiesta, durezza, e resistenza alla trazione per il lavoro di lavorazione specifico.
2. Lavorazione con scarico a platina
La lavorazione con scarico a tuffo è anche chiamata elettroerosione a pistone o a cavità. Utilizza un elettrodo sagomato per lavorare il materiale scaricando scintille. L'elettrodo, che può avere forme 3D semplici o complesse, viene immerso nel pezzo e asporta materiale generando scariche elettriche. Per eliminare i detriti, l'elettrodo si sposta leggermente verso l'alto lungo l'asse z. Mentre gli elettrodi sono modellati per la precisione, i sottosquadri non possono far parte del disegno. Rame O grafite viene generalmente utilizzato per gli elettrodi, che vengono poi realizzati per adattarsi alla cavità desiderata nei materiali duri.
Ram EDM è ampiamente presente nei settori dello stampaggio a iniezione e della pressofusione. Poiché consente la creazione di caratteristiche di cavità altamente dettagliate senza stress indotto dalla lavorazione. Ciò elimina la necessità di requisiti di post-elaborazione per il miglioramento della superficie e il trattamento termico.
3. Foratura con elettroerosione (Elettroerosione)
L'elettroerosione per foratura è la prima forma di lavorazione con elettroerosione (Elettroerosione). Viene impiegato in campi come il controllo dello scarico del gas dei razzi, dispositivi medici, e la creazione di canali di raffreddamento nelle pale delle turbine a gas. Questo metodo è specializzato nella produzione precisa, di piccolo diametro, e lunghi fori dritti. Nell'elettroerosione per foratura viene utilizzato un elettrodo diritto. La forma della sezione trasversale dell’elettrodo viene seguita per tutta la lunghezza del foro per garantirne l’uniformità.
Il processo di foratura può creare fori piccoli quanto 0.015 pollici di diametro e più grandi, e funziona bene sia per i fori ciechi che per quelli passanti. I fori risultanti hanno tipicamente una finitura superficiale liscia, spesso adatti ad essere utilizzati come superfici d'appoggio senza ulteriori trattamenti di finitura. L'elettroerosione per foratura è particolarmente utile quando si lavorano materiali difficili, poiché consente la creazione di forme complesse che sarebbero difficili o impossibili da realizzare con metodi tradizionali.
4. Elettroerosione laser
Lavorazione con elettroerosione laser (Elettroerosione laser) è una nuova tecnologia che combina la lavorazione laser e l'elettroerosione. Impiega raggi laser per creare scintille che sciolgono il materiale conduttivo, consentendo la progettazione senza contatto con il pezzo. Inoltre, aiuta a ridurre al minimo l'usura degli utensili di lavorazione, migliorando quindi la lavorazione di varie geometrie, in particolare laddove l'applicazione è complessa.
L'EDM laser è accurato nel senso del materiale rimosso con una precisione normalmente compresa tra ±10 µm, pertanto l'EDM laser può essere utilizzato in elettronica, Aerospaziale, e industrie mediche. Queste caratteristiche includono la possibilità di variare i parametri del laser come la durata dell'impulso e la densità di energia per unità di area che consente elevati tassi di rimozione del materiale con ZTA piccola. Questa flessibilità consente il taglio di materiali difficili come il titanio e le leghe ad alta resistenza, rendendo così l'elettroerosione laser uno strumento importante nella generazione di dettagli fini senza influenzare la geometria del pezzo durante il processo di lavorazione.
Tavolo: Confronto tra elettroerosione a filo e elettroerosione a filo. Elettroerosione a tuffo vs. Elettroerosione per foratura, ed elettroerosione laser.
| Tipo di elettroerosione | Valori di precisione | Materiali Lavorati | Applicazioni tipiche | Fattori tecnici |
| Elettroerosione a filo | ±1-2 µm | Metalli conduttivi (per esempio., acciaio, ottone) | Utensileria, matrici di estrusione, parti complesse | Diametro del filo, velocità di avanzamento, controllo dell'angolo |
| Elettroerosione a tuffo | ±0,001 mm | Materiali duri (per esempio., carburo di tungsteno, grafite) | Stampi, muore, cavità intricate | Forma dell'elettrodo, parametri di lavaggio |
| Elettroerosione per foratura | ±0,0025 mm | Materiali conduttivi (per esempio., alluminio, rame) | Pale di turbine a gas, dispositivi medici | Diametro dell'elettrodo, controllo della profondità |
| Elettroerosione per piccoli fori | ±0,0015 mm | Metalli duri (per esempio., titanio, acciaio inossidabile) | Fori di precisione in assemblaggi complessi | Impostazioni di potenza, fluido dielettrico |
| Elettroerosione laser | ±10 µm | Vari materiali conduttivi | Microlavorazioni, componenti elettronici | Messa a fuoco del raggio, durata dell'impulso |
Applicazione dell'elettroerosione
L’EDM è molto vantaggioso in diversi modi, ideale per l'utilizzo nella maggior parte dei settori produttivi. Grazie alla sua precisione, ed elevata stabilità termica, è preferito per modelli complessi.
Inoltre, L'elettroerosione presenta vantaggi economici per applicazioni su piccola scala come le applicazioni prototipo. Se vengono realizzati prototipi, i produttori possono passare ad altri metodi di lavorazione per la produzione di massa. Questa flessibilità rende l'elettroerosione adatta ad applicazioni in settori come l'elettronica, settore automobilistico, e aerospaziale, che richiedono un'elevata tolleranza.
1. Produzione di stampi, Stampi & Utensili
L'elettroerosione è indispensabile nelle industrie di produzione di utensili e di matrici/stampi. Consente la creazione di componenti difficili da realizzare utilizzando gli approcci convenzionali. Gli utensili speciali richiedono elevata precisione e forme elaborate, configurazioni geometriche, e forme strutturali con fori, slot, eccetera. L'EDM fa tutto questo in modo efficiente.
L'elettroerosione fornisce un'ottima finitura superficiale e quindi, è richiesta pochissima o nessuna ulteriore rifinitura. Questa efficienza si rivela utile per far risparmiare tempo e denaro ai produttori. Industrie ben sviluppate come l'industria aerospaziale e automobilistica, dove il peso è una delle principali preoccupazioni, L'elettroerosione può trattare materiali come il carburo di tungsteno. Consente inoltre ai produttori di realizzare strumenti di lunga durata mantenendo allo stesso tempo la qualità.
2. Foratura di precisione di piccoli fori
Un altro utilizzo chiave dell’EDM è nella perforazione di piccoli fori, permettono di realizzare fori di varia forma e profondità in materiali conduttivi. L'elettrodo dell'utensile utilizzato è leggermente più grande del foro desiderato, garantendo un elevato livello di precisione. Il processo è particolarmente efficace per liberare punte incastrate nelle macchine, offrendo risultati precisi con tolleranze fino a zero. Il diametro del foro più piccolo ottenibile è 0.025 mm, cosa difficile da ottenere con i metodi convenzionali, soprattutto per diametri così piccoli.
3. Taglio di angoli interni vivi
A causa della sua natura senza contatto, L'elettroerosione è utile nella rimozione di materiale da angoli difficili da raggiungere. È in grado di raggiungere una precisione di +/-1 µm, anche sui materiali più impegnativi. Il processo può produrre finiture superficiali di 0.1 µm RA che è significativo per misurazioni ad alta precisione in vari settori come quello medico ed elettronico.
Se usato correttamente, Le macchine per elettroerosione a filo possono eseguire tagli sottili quanto il filo utilizzato nella macchina. Le macchine moderne forniscono anche un migliore controllo sui parametri di processo, tra cui la velocità di avanzamento e l'intensità della scintilla. Questi progressi riducono i problemi precedenti associati al taglio di spigoli vivi, come l'oscillazione del filo.
4. Incisione su materiali duri
In particolare, Non è facile incidere materiali duri. Perché i risultati sono difficilmente coerenti a causa del tipo di metallo e della forza di incisione utilizzata. Nei casi in cui il materiale da tagliare è duro, come l'acciaio inossidabile, i metodi convenzionali potrebbero non essere sufficienti.
L'EDM offre quindi una soluzione utilizzando l'energia termica ed elettrica. Permette di creare filettature sottili in materiali duri senza renderli duttili o richiedere ulteriori finiture. Purché il materiale sia elettricamente conduttivo, L'elettroerosione può incidere diverse leghe difficili come l'Hastelloy®, Rivista®, titanio, e Nitinol. Si dice che l'elettroerosione raggiunga ripetibilità e precisione con l'aiuto del controllo CNC.
5. Rimozione degli strumenti rotti dai pezzi
È fastidioso per i metalmeccanici imbattersi in uno strumento rotto, bloccato in un pezzo. I metodi di estrazione convenzionali sono distruttivi nella maggior parte dei casi. Problemi particolari sono presentati da articoli come quelli realizzati con materiali altamente durevoli come l'acciaio temprato.
L'EDM è una cassaforte, affidabile, e soluzione pulita. Indossa l'utensile rotto attraverso una scarica elettrica in modo controllato e forma buchi fino alla rottura dell'utensile. Dopo che lo strumento si è sciolto, i frammenti possono essere facilmente estratti con l'ausilio di aria compressa o magneti.
Inoltre, non comporta alcuna forza di taglio esterna/meccanica. Inoltre, il loro controllo preciso sul processo di erosione riduce notevolmente la probabilità di danneggiare il pezzo.
Conclusione
La lavorazione con elettroerosione ha continuato a migliorare, consentendo ai produttori di progettare spigoli vivi, acciai temprati, tasche cieche, e altri piccoli raggi interni e angoli acuti a un ritmo più veloce. Le tecniche convenzionali di elettroerosione sono state migliorate e avanzate per includere tecniche di elettroerosione non convenzionali, e queste nuove tecniche sono relativamente più economiche di quelle precedenti.
Per qualsiasi vostra esigenza specifica nelle soluzioni di lavorazione, puoi contare su di noi per una soluzione su misura. Il processo di elettroerosione è il nostro punto di forza, e accogliamo con favore qualsiasi domanda tu possa avere in questo ambito. Contattaci oggi per un preventivo e lasciaci essere partner dei tuoi progetti.
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