Alles zum Drahterodieren: Definition, Anwendungen und Vorteile

EDM wurde 1770 eingeführt und hat sich als elektrische Entladungsbearbeitung ausgeweitet. Dabei werden elektrische Entladungen für verschiedene Zwecke verwendet. Es entfernt Material von einer Probe oder einem Werkstück, erzeugt Funken oder schneidet sogar das Metall. In diesem Artikel erfahren Sie alles über Draht-EDM. Scrollen Sie nach unten, um mehr über seine Vorteile, Anwendungen, Eigenschaften und Komponenten zu erfahren. Sie erfahren auch, wie Computer Numerical Control (CNC) den EDM-Prozess stimuliert.

 

Zunächst: Was ist Draht-EDM?

Draht-EDM ist eine subtraktive Fertigungstechnik, die ohne direkten Kontakt funktioniert. Dabei wird ein feiner, elektrisch geladener Draht verwendet, um elektrisch leitende Metalle zu verarbeiten. Der mit dielektrischer Flüssigkeit gefüllte dünne Draht fungiert als Elektrode. Er schneidet das Werkstück präzise, ​​indem er das Material schmilzt oder verdampft. Der Funke der Elektrode erodiert das Metall mit minimaler Verzerrung. Die Bearbeitung erzeugt somit kleine, aber präzise Schnittlinien und -formen. Die Funktionalität des EDM macht es für verschiedene Branchen geeignet. Sie finden Draht-EDM in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik sowie dem Formen- und Werkzeugbau.

 

Geschichte und Ursprung des EDM

 

Lassen Sie uns kurz die Geschichte und den Ursprung des EDM verstehen. Wie hat es angefangen und wer hatte die Vision dahinter? Das Konzept des EDM geht auf das Jahr 1943 zurück, als B. R. Lazarenko und N. I. Lazarenko es entwickelten. Die sowjetischen Wissenschaftler entdeckten eine Methode, um Werkzeugverschleiß durch elektrische Entladungen zu ersetzen. Im kommerziellen Maßstab wurde das Draht-EDM erstmals in den 1960er Jahren eingeführt. Allerdings revolutionierte die Integration der CNC-Technologie das Draht-EDM in den 1970er Jahren. Sie verbesserte die Präzision und Effizienz des EDM-Schneidgeräts. Einfach ausgedrückt erleichtert CNC mit EDM-Drahtschneiden komplexe und detaillierte Bearbeitungsaufgaben.

 

Wie funktioniert Draht-EDM (Electrical Discharge Machining)?

Nun stellt sich die wichtige Frage, wie das elektrische Draht-EDM funktioniert. Das Draht-EDM-Verfahren basiert auf einer einfachen Technik. Es gibt zwei Seiten des Drahts oder der Elektrode, eine trägt Ladung und die andere leitfähiges Material. Wenn die beiden Elektroden in Kontakt kommen, erzeugen sie eine elektrische Entladung. Der erzeugte Funke zeigt den Stromfluss an. Der elektrische Funke kann intensive Hitze von 8000 bis 12000 Grad Celsius erzeugen. Die Temperatur kann fast jedes leitfähige Material leicht schmelzen oder verdampfen.

 

Darüber hinaus finden diese Entladungen häufig mit einem kleinen Zeitabstand statt. Eine adaptive Maschine steuert den Entladungsabstand in der Elektrode und sorgt so für Konsistenz. So wird das Material oder Werkstück in die gewünschte Form geschnitten. Aber wissen Sie, was das Beste daran ist? Eine EDM spült auch winzige Partikel weg. So bleibt die Maschine sauber und entfernt alle besten Produkte.

 

Die Komponenten einer Drahterodiermaschine verstehen

 

Kommen wir zum nächsten Abschnitt, in dem wir die wichtigen Komponenten der Drahterodiermaschine besprechen. Eine Drahterodiermaschine besteht aus verschiedenen Teilen, die zusammenarbeiten, um Ergebnisse zu erzielen. Hier ist die Liste der Komponenten der Maschine zusammen mit ihren Funktionen:

 

Stromversorgung

 

Die erste Komponente ist eine Stromversorgung, die die Maschine mit Ladung versorgt. Sie definiert die Eigenschaften der zwischen den Elektroden erzeugten elektrischen Ladungen. Wir empfehlen Ihnen, ein zuverlässiges, hochwertiges Netzteil zu verwenden.

 

CNC-Werkzeuge

Die Werkzeuge der computergestützten numerischen Steuerung steuern die Funktion der Drahterodiermaschine. Sie überwachen das Verfahren im Zusammenhang mit der Sequenzierung und dem Schneiden von Drahtpfaden. Die Genauigkeit der CNC-Bearbeitung definiert die Komplexität der Maschine und ihre Fehlerquote.

 

Draht

 

Der Draht ist die Hauptkomponente der Maschine und dient als Elektrode. Vereinfacht ausgedrückt erzeugt er also eine elektrische Entladung, um den Prozess zu unterstützen. Die Form und Abmessungen des Drahtes beeinflussen seine Funktionalität. Hier sind die Eigenschaften, die Sie bei der Auswahl des richtigen Drahtes berücksichtigen müssen:

 

• Zweck Ihres Projekts
• Leitfähigkeit und Zugfestigkeit
• Verdampfungstemperatur
• Zugfestigkeit und Härte

 

Im Allgemeinen liegt der Durchmesser zwischen 0,05 und 0,25 mm. Hier sind die Arten von Drähten, die beim CNC-Drahterodieren verwendet werden:

 

Messingdrähte

 

Messing ist der am häufigsten verwendete Draht beim Erodieren. Er ist beliebt wegen seiner hervorragenden elektrischen Flusseigenschaften. Die Zusammensetzung des Materials aus Kupfer und Zink spielt eine wichtige Rolle. Der Zinkgehalt schützt die Leistung der Maschine. Der Zinkanteil sollte jedoch unter 40 % liegen, um die Korrosionsrate auszugleichen.

 

Zinkbeschichtete Drähte

 

Ein weiteres Drahtmaterial ist verzinkt. Es wird durch Auftragen von reinem Zink oder einer Zinkoxidschicht auf den Draht erhalten. Ein solcher Draht verbessert die Funktionalität und Geschwindigkeit der Drahterodiermaschine.

 

Diffusionsgeglühte Drähte

 

Hierbei handelt es sich um Drähte, die mit über 40 % reinem Zink beschichtet sind. Der überschüssige Zinkanteil macht den Draht ideal für die Massenproduktion und Industrie.

 

Elektroden

 

Die im System verwendeten Drähte fungieren als Elektroden für die Maschine. Diese Elektroden werden im Allgemeinen in zwei Typen unterteilt: Kathode und Anode.

 

Servomotor

 

Der Servomotor fungiert als Barriere zwischen den beiden Elektroden und stellt sicher, dass sie nicht in Kontakt kommen. Er schützt vor Pannen oder Ausfällen während des EDM-Schneidprozesses.

 

Dielektrisches Medium

 

Am Ende füllt eine dielektrische Flüssigkeit das EDM-System. Die Flüssigkeit verhindert, dass die winzigen Partikel der Anode an der Kathode haften bleiben. Im Allgemeinen ist deionisiertes Wasser das beliebteste dielektrische Medium. Es kühlt die Oberfläche und verleiht ihr ein glattes Finish.

 

Welche Metallmaterialien kann eine Drahterodiermaschine schneiden?

 

Sie arbeiten vielleicht gerade an den üblichen elektrisch leitenden Metallen, die mit einer Drahterodiermaschine bearbeitet werden können. Drahterodiermaschinen können verschiedene Arten von Materialien verarbeiten. Sie können dabei helfen, selbst komplizierte Formen und Muster auf dem Metallwerkstück zu erzeugen. Sie werden vielleicht erstaunt sein zu hören, dass diese Maschinen sogar mit zähen und empfindlichen Materialien arbeiten können. Hier ist die Liste der Werkstücke, die Sie mit der Drahterodiermaschine bearbeiten können:

 

Titan

Die Drahterodiermaschine kann mit Titan arbeiten. Sie bewältigt die Klebrigkeit der Legierung effizient und verhindert die Bildung langer Späne. Außerdem hält das deionisierte Wasser der Maschine die Abwärmeentwicklung unter Kontrolle.

 

Aluminium

 

Aufgrund seiner weichen und glatten Eigenschaften ist Aluminium ziemlich schwierig zu schneiden. Außerdem führt das Schneiden von Aluminium auch zu gummiartigen Ablagerungen. Die Drahterodiermaschine löst jedoch alle damit verbundenen Probleme im Zusammenhang mit der Bearbeitung.

 

Stahl

 

Stahl ist wegen seiner Festigkeit beliebt. Er erzeugt beim Schneiden eine große Menge Wärme. Manchmal kann es schwierig sein, die im Prozess erzeugte Hitze auszugleichen. Eine CNC-EDM-Maschine überwindet jedoch alle damit verbundenen Probleme.

 

Messing

 

Aufgrund seiner hohen Zugfestigkeit eignet sich Messing für eine Drahterodiermaschine. Der Prozess ist jedoch aufgrund der glatten Metalloberfläche etwas langsamer.

 

Graphit

 

Aufgrund seiner Eigenschaften ist Graphit ziemlich schwer zu schneiden. Die Drahterodierdienste erleichtern den Prozess und verhindern das Herausziehen von Partikeln.

 

Vorteile und Grenzen des Drahterodierens verstehen

Lassen Sie uns die Vorteile und Grenzen des Drahterodierens verstehen:

 

Vorteile

• Präzisere und genauere Schnitte und Musterformung.
• Keine Verarbeitung und Endbearbeitung des Werkstückmetalls erforderlich.
• Es können sogar geeignete komplexe Designs und Formen erstellt werden.
• Bewältigt die Herausforderungen der herkömmlichen CNC-Bearbeitung.
• Ideal für zerbrechliche und empfindliche Materialien, die der herkömmlichen Bearbeitungsbelastung nicht standhalten.
• Es entstehen keine Grate, Fehler oder Materialverzerrungen.
• Es kann detailliert gearbeitet werden, sodass winzige Teile entstehen.
• Es kann ohne Unterbrechungen gearbeitet werden.

 

Nachteile

Mit der Anwendung des Drahterodierens sind bestimmte Einschränkungen verbunden:

• Es kann nur mit dem leitfähigen Werkstück gearbeitet werden.
• Oft ist eine zusätzliche Endbearbeitung erforderlich, die teuer sein kann.
• Hohe anfängliche Investitionskosten.
• Erfordert regelmäßige Wartung.

 

Allgemeine Anwendungen der Drahterodierbearbeitung

 

Wie oben erwähnt, ist Drahterodierbearbeitung für verschiedene Branchen nützlich. Sie hilft, die Gesamtkosten zu senken und den gesamten Prozess zu beschleunigen. Hier sind die allgemeinen Anwendungen der Drahterodierbearbeitung:

 

Automobilindustrie

Hersteller in der Automobilindustrie benötigen Metallteile für verschiedene Maschinen und Fahrzeuge. Mit der Drahterodierbearbeitung sind diese Unternehmen nicht auf mechanische Kräfte angewiesen. Der Prozess passt das Metallwerkstück für Teile wie Stoßstangen, Autotüren, Armaturenbretter usw. an.

 

Luftfahrtindustrie

 

Ähnlich wie die Automobilindustrie verwendet auch die Luft- und Raumfahrtindustrie Drahterodierbearbeitung, um detaillierte Teile herzustellen. Sie wird zum Retter für die Teile, die den hohen Temperaturen und Belastungen nicht standhalten können. Darüber hinaus führen die Genauigkeit und Stabilität der Maschine zu einer hervorragenden Oberflächenbeschaffenheit. Zu den üblichen daraus resultierenden Produkten gehören Flugzeugtriebwerke, Turbinenschaufeln und andere Teile.

 

Medizinindustrie

 

Mit hoher Genauigkeit produzieren EDM-Maschinen komplexe medizinische Teile. Sie werden in sensiblen Bereichen der Medizinwissenschaften eingesetzt, darunter Optometrie und Zahnmedizin. Es können problemlos Zahnimplantate und Spritzen hergestellt werden, ohne dass die Qualität darunter leidet.

 

Was EDM von Drahterodieren unterscheidet

 

Drahterodieren unterscheidet sich in mehreren Punkten von herkömmlichem EDM. Erstens werden beim EDM feste Elektroden verwendet, während Drahterodieren zum Schneiden und Profilieren dünne Drähte verwendet.

• Drahterodieren ist schneller und effektiver als herkömmliches EDM. Alles dank der gebrauchsfertigen beheizten Drahtelektrode.
• Im Allgemeinen werden herkömmliche EDMs zum Schruppen verwendet. Andererseits ist Drahterodieren für End- und Fertigarbeiten nützlich.
• Drahterodieren eignet sich am besten für 2D-Schneiden, während herkömmliches EDM auch für 3D-Profile gut geeignet ist.
• Mit seiner Genauigkeit können Drahterodieren im Vergleich zu anderen komplexe und präzise Ergebnisse erzielen.

 

Rolle der CNC in Drahterodierenmaschinen

 

CNC verwendet vorprogrammierte Software, um die Maschinen und ihre Prozesse zu automatisieren. CNC in Drahterodierenmaschinen steuert den Drahtweg und den Bearbeitungsprozess. Hier ist der Beitrag der CNC in EDMs:

• Durch die Verwendung von Schrittmotoren erzielt CNC eine hohe Genauigkeit und enge Toleranzen.
• Durch numerische Steuerung automatisiert das CNC-Drahterodieren den Schneidevorgang.
• Es minimiert außerdem den Materialabfall durch reproduzierbare Ergebnisse.
• Verbessern Sie die Zeiteffizienz und senken Sie die Arbeitskosten.
• Abgesehen davon erzeugen CNC-Drahterodieren hervorragende Oberflächengüten in kürzerer Bearbeitungszeit.

 

Häufig gestellte Fragen

 

Ist Drahterodieren teuer?

Drahterodieren kann hohe Installationskosten verursachen. Sie sollten sich jedoch Gedanken über die Kosten machen. Die Präzision und Vielseitigkeit des Drahterodierens helfen, Zeit und Arbeit zu sparen und so die Kosten auf lange Sicht zu senken.

 

Warum ist es notwendig, dem Erodieren deionisiertes Wasser hinzuzufügen?

Deionisiertes Wasser ist für seinen geringen Kohlenstoffgehalt bekannt. Es dient als wichtiges Medium beim Drahterodieren, da es die dielektrische Temperatur ausgleicht.

 

Was ist Senkerodieren?

Senkerodieren ist eine Art der elektroerosiven Bearbeitung. Bei dem Verfahren wird ein elektrisch leitendes Metall verwendet, das am Ende die gewünschte Form ergibt.

 

Was ist Lochbohren?

Im Gegensatz zum Drahterodieren verwenden Lochbohrmaschinen elektrische Ladungen, um winzige Löcher zu bohren.

 

Ist Drahterodieren dasselbe wie Laserschneiden?

Sowohl Laserschneiden als auch EDM helfen beim Schneiden des Werkstücks, aber es gibt einen kleinen Unterschied. Beim Drahterodieren wird elektrische Erosion verwendet, und Laser verwenden einen Hochleistungs-Wärmestrahl.

 

Fazit

 

Es besteht kein Zweifel, dass Drahterodieren ein vielseitiger und dennoch präziser Prozess ist. Es kann komplexe Formen in kürzerer Zeit und mit weniger Ressourcen erstellen. Bei Aixi Hardware nutzen wir unser tiefes Verständnis des CNC-Mechanismus, um die Toleranzen und Fähigkeiten des Drahterodierens zu verbessern. Unser einfacher Prozess kann hochpräzise Schnitte für alle Arten von leitfähigen Materialien erstellen. Kontaktieren Sie uns für weitere Fragen und wir finden die richtige EDM-Lösung für Sie.