دستگاه غرق قالب PNC EDM برای چه استفاده می شود؟

A دستگاه دای سینک PNC EDM برای فرسایش حفره های دقیق، پروفیل های پیچیده و جزئیات سطح ریز به قطعات فلزی سخت شده با استفاده از تخلیه الکتریکی کنترل شده - بدون هیچ گونه تماس فیزیکی برش استفاده می شود. عمدتاً در قالب‌سازی، ساخت قالب و کاربردهای ابزارسازی که ماشین‌کاری معمولی نمی‌تواند به هندسه، پرداخت سطح یا سختی مواد مورد نیاز دست یابد، استفاده می‌شود. صنایع اعم از خودروسازی و هوافضا گرفته تا تولید تجهیزات پزشکی و لوازم الکترونیکی مصرفی برای تولید قالب‌های تزریق، قالب‌های آهنگری، ابزارهای مهر زنی و قطعات دقیق با تحمل‌هایی به همان اندازه به EDM متکی هستند. 0.002 ± میلی متر .

چگونه دستگاه غرق قالب PNC EDM کار می کند

دای سینک EDM بر اساس اصل ماشینکاری تخلیه الکتریکی عمل می کند: یک الکترود شکل - که معمولاً از گرافیت یا مس ساخته می شود - در داخل یک حمام سیال دی الکتریک به سطح قطعه کار نزدیک می شود. یک جرقه الکتریکی کنترل شده، شکاف بین الکترود و قطعه کار را می پرد و با هر پالس تخلیه، مقادیر میکروسکوپی مواد را از هر دو سطح فرسایش می دهد. با تکرار این فرآیند در فرکانس های 1000 تا بیش از 500000 پالس در ثانیه شکل الکترود به تدریج با دقت فوق العاده به قطعه کار منتقل می شود.

اصطلاح "PNC" به یک سیستم موقعیت یابی و کنترل عددی اشاره دارد که حرکت الکترود را در امتداد چندین محور کنترل می کند. کنترل PNC دستگاه را قادر می سازد تا شکاف تنظیم شده با سروو دقیق بین الکترود و قطعه کار را در طول فرآیند فرسایش حفظ کند و به طور خودکار سایش الکترود و عمق حذف مواد را در زمان واقعی جبران کند.

اجزای کلیدی در فرآیند

• الکترود (ابزار) - ماشینکاری شده برعکس شکل حفره مورد نظر؛ گرافیت برای هندسه های پیچیده ترجیح داده می شود و مس برای پوشش سطح ریز ترجیح داده می شود
• سیال دی الکتریک - معمولاً روغن هیدروکربنی یا آب دیونیزه. ذرات فرسایش یافته را شستشو می دهد، ناحیه کار را خنک می کند و شرایط تخلیه را کنترل می کند
• مولد جرقه - پالس های الکتریکی با زمان بندی دقیق را ارائه می دهد. تنظیمات ژنراتور میزان حذف مواد، پرداخت سطح و نسبت سایش الکترود را تعیین می کند
• سیستم سروو PNC - شکاف تخلیه را به طور خودکار حفظ می کند و مسیرهای الکترود برنامه ریزی شده را با قابلیت تکرار در سطح میکرون اجرا می کند.

کاربردهای صنعتی اولیه

قدرت تعیین کننده دایک سینک EDM توانایی آن در ماشینکاری هر ماده رسانای الکتریکی - صرف نظر از سختی - به شکل هایی است که دستیابی به آنها از طریق برش معمولی غیرممکن یا غیرعملی است. این باعث می شود دستگاه غرق قالب EDM با دقت بالا در چندین بخش اصلی تولید ضروری است.

تولید قالب تزریقی

قالب‌های تزریق پلاستیک به حفره‌های عمیق و باریک با سطوح داخلی صیقلی نیاز دارند که توسط فرزها قابل دسترسی نیستند. یک ماشین ساخت قالب CNC EDM، الکترود را در فولاد ابزار سخت شده P20 یا H13 فرو می‌کند تا پس از عملیات حرارتی، این حفره‌ها را ایجاد کند و اعوجاج‌هایی را که در صورت انجام ماشین‌کاری قبل از سخت‌سازی انجام می‌شد، از بین می‌برد. زبری سطح حفره معمولی به دست آمده از محدوده Ra 0.1 تا Ra 1.6 میکرومتر بسته به تنظیمات ژنراتور

تولید قالب آهنگری و مهر زنی

قالب های آهنگری باید در مقابل بارهای ضربه ای شدید مقاومت کنند و در عین حال پروفیل های ابعادی دقیق را حفظ کنند. فرورفتگی قالب EDM حفره های سه بعدی پیچیده ای را در فولاد قالبی کاملاً سخت شده (معمولاً 55 تا 62 HRC) بدون خطر ترک خوردگی یا تغییر شکل مرتبط با فرآیندهای عملیات حرارتی پس از ماشین کاری تولید می کند.

ابزار هوافضا و قطعات پزشکی

تیغه‌های توربین، قالب‌های ایمپلنت ارتوپدی، و ابزارهای جراحی نیاز به تحمل‌هایی دارند که هیچ حاشیه‌ای برای خطا باقی نمی‌گذارند. دستگاه غرق قالب EDM دقت تکرارپذیری را در سوپرآلیاژها، تیتانیوم و فولادهای زنگ نزن سخت شده ارائه می‌کند - موادی که به سرعت از ابزارهای برش معمولی استفاده می‌کنند اما در اثر تخلیه الکتریکی با سرعت ثابتی فرسایش می‌یابند.

شکل 1: سهم استفاده از برنامه EDM در بخش های اصلی تولید (داده های بررسی صنعت)

PNC در مقابل CNC EDM: درک تفاوت کنترل

هر دو PNC و CNC به سیستم‌های کنترل عددی اشاره دارند که حرکت محور را خودکار می‌کنند، اما سطوح مختلفی از قابلیت‌ها و معماری برنامه‌نویسی را نشان می‌دهند.

برای بسیاری از کاربردهای اتاق ابزار - به ویژه تعمیر قالب تک حفره ای، نمونه اولیه قالب، و تولید با حجم کمتر - دستگاه غرق قالب PNC EDM دقت کافی را در سطح در دسترس تری از پیچیدگی عملیاتی نسبت به یک سیستم کامل CNC ارائه می دهد.

Die Sinker EDM برای کارگاه های کوچک: قابلیت های عملی

این تصور که دای سینک EDM منحصراً یک فناوری کارخانه بزرگ است منسوخ شده است. الف Die Sinker EDM برای کارگاه های کوچک یک ماشین فشرده و مستقل است که همان فیزیک فرسایش را به یک اتاق ابزار یا محیط کارگاه می آورد - با ردپایی به کوچکی 1.2 متر × 1.0 متر و الزامات برق تک فاز در بسیاری از مدل های سطح پایه.

دای سینک های کارگاهی کوچک به ویژه برای موارد زیر ارزشمند هستند:

• تعمیر و اصلاح قالب - افزودن بافت، عمیق‌تر کردن حفره‌ها یا اصلاح خطاهای ابعادی در قالب‌های سخت‌شده موجود بدون ماشینکاری مجدد کامل
• ابزارسازی نمونه اولیه - تولید قالب های یکبار مصرف برای توسعه محصول بدون زمان یا هزینه برون سپاری به یک مرکز EDM در مقیاس کامل
• برداشتن شیر و مته شکسته - فرسایش ابزارهای گیر کرده از قطعات کار بدون آسیب رساندن به مواد اطراف، یک کار معمول تعمیر و نگهداری کارگاه است
• کاربرد حروف و بافت - ماشین کاری آرم ها، شماره قطعات و بافت های سطحی به طور مستقیم در سطوح قالب سخت شده
• شیار باریک عمیق و حفره کور کار می کند - هندسه هایی که به دلیل محدودیت های نسبت طول به قطر ابزار، هیچ آسیاب انتهایی نمی تواند به آنها دسترسی پیدا کند

تحمل های قابل دستیابی و پارامترهای سطح پایان

یکی از اصلی‌ترین دلایلی که سازندگان ماشین غرق‌کننده قالب EDM با دقت بالا را مشخص می‌کنند، ترکیبی از دقت ابعادی و کیفیت سطحی است که تنها از طریق انتخاب پارامتر ژنراتور قابل دستیابی است - بدون تغییر در تنظیم الکترود یا قطعه کار.

شکل 2: رابطه بین تنظیم جریان ژنراتور EDM، سرعت حذف مواد (mm³/min) و زبری سطح قابل دستیابی (Raμm)

یک الکترود منفرد می‌تواند در یک چرخه خودکار با تنظیم پارامترهای ژنراتور در بین مراحل، از طریق گذرگاه‌های خشن، نیمه تکمیل و تکمیل پیش برود - مزیت اصلی بهره‌وری ماشین قالب‌سازی CNC EDM در محیط‌های تولید.

مواد الکترود و تأثیر آنها بر نتایج

انتخاب الکترود به طور مستقیم بازده ماشینکاری، کیفیت سطح و هزینه کل مصرف الکترود را تعیین می کند. دو ماده الکترود غالب در دای سینک EDM گرافیت و مس هستند که هر کدام مزایای خاصی برای کاربردهای مختلف دارند.

• الکترودهای گرافیت - ماشین سریع‌تر، سبک‌تر و آسان‌تر به‌وسیله آسیاب تولید می‌شوند و در خشن کردن و نیمه تمام کردن عملکرد خوبی دارند. گرافیت دانه ریز (اندازه دانه ISO 4 تا 8 میکرومتر) می تواند به مقادیر Ra زیر 1.0 میکرومتر برسد. نسبت سایش بیشتر از مس است اما زمان چرخه کل معمولا کمتر است.
• الکترودهای مسی - نسبت سایش پایین‌تری را ارائه می‌دهند (در شرایط بدون سایش به 0.1 درصد)، و آن‌ها را به گزینه‌ای برای پاس‌های تکمیلی در جایی که دقت ابعادی حیاتی است تبدیل می‌کند. برای ویژگی های کوچک و پیچیده که در آن حفظ هندسه الکترود در طول چرخه ضروری است، مناسب تر است.
• الکترودهای تنگستن مس - برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر سایش شدید دارند، به ویژه در هنگام ماشینکاری کاربید سیمانی یا تولید ویژگی های بسیار عمیق و باریک که در آن تعویض الکترود در اواسط چرخه غیرعملی است، استفاده می شود.

سوالات متداول