Wie genau ist Drahterodieren?

Drahterodieren ist eine spezielle Bearbeitungstechnologie, die in den 1940er Jahren entstand. 1943 erfanden BR und NI Lazarenko in der Sowjetunion das EDM, das zunächst zur Bearbeitung schwer zerspanbarer Metallwerkstoffe wie Hartmetall eingesetzt wurde. Heute kann Drahterodieren für Bearbeitungsmaterialien solange sie elektrisch leitfähig sind, und wird in der Fertigung immer wichtiger.

Drahterodieren bietet erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen BearbeitungsmethodenEs ist in der Lage, sehr harte oder spröde Materialien zu bearbeiten, die mit herkömmlichen Methoden oft nicht präzise bearbeitet werden können. Darüber hinaus ist WEDM äußerst präzise, was besonders bei Bearbeitungsprojekten wichtig ist, bei denen die Teilequalität entscheidend ist. Daher ist das Verständnis der Bearbeitungsgenauigkeit des Drahterodierens entscheidend für die Sicherstellung der Teilequalität.

Als Nächstes besprechen wir das Drahterodieren und seine Genauigkeit. Wenn Sie sich für dieses Gebiet interessieren, folgen Sie uns für weitere Informationen!

Was ist Drahterodieren?

Drahterodieren ist ein Verfahren, bei dem Material durch gepulste elektrische Entladung abgetragen wird. Dabei wird ein dünner Draht verwendet, der elektrisch leitfähig sein muss. Der Schnitt erfolgt durch eine elektrische Entladung zwischen dem Glühfaden und dem zu bearbeitenden Werkstück. Während der Entladung verursachen die hohen Temperaturen ein lokales Schmelzen und Verdampfen des Werkstücks. Dadurch wird das Material geschnitten. Der Elektrodendraht bewegt sich CNC-gesteuert entlang einer vorgegebenen Bahn und schneidet so das Werkstück in die gewünschte Form. Der Elektrodenfaden berührt während des Prozesses das Material nicht. Daher entsteht beim Drahterodieren keine große Schnittbelastung.

Prinzip des Drahtschneidens

Bei der Bearbeitung von Teilen mit einer Drahterodiermaschine sind im Allgemeinen fünf Schritte erforderlich.

Zunächst wird eine Elektrode für die Entladung benötigt. Beim Drahterodieren wird zunächst ein dünner Draht (meist Molybdän-, Kupfer- oder Legierungsdraht) als Elektrode verwendet. Dieser feine Draht wird an der Schneidvorrichtung befestigt und dient als Elektrodenwerkzeug zum Schneiden.

Anschließend wird eine elektrische Funkenentladung durchgeführt. Das Werkstück wird mit dem Pluspol der Impulsstromversorgung verbunden, während der Draht als Werkzeugelektrode mit dem Minuspol der Hochfrequenz-Impulsstromversorgung verbunden wird. Zwischen dem Elektrodendraht und dem Werkstück wird durch die Impulsfunkenentladung eine hohe Temperatur erzeugt. Diese hohe Temperatur reicht aus, um das Metall lokal zu schmelzen oder zu verdampfen.

Anschließend entsteht eine Schnittnaht. Das geschmolzene oder verdampfte Metall wird durch die elektrische Funkenentladung herausgeschleudert und bildet so einen Schlitz im Werkstück. Dieser Schnitt ist das Hauptergebnis der Drahterodierbearbeitung.

Die CNC-Programmierung steuert dann die Bewegung des Schneiddrahtes. Der gesamte Schneidvorgang wird von der CNC programmiert, um die Schneidbahn des Drahtes präzise zu steuern. Die Fähigkeit des Drahterodierens, Teile beliebiger komplexe Form liegt an der CNC-Programmiersteuerung.

Abschließend wird eine Arbeitsflüssigkeit verwendet, um Ablagerungen zu entfernen. Beim Drahterodieren kommt dabei eine spezielle Flüssigkeit zum Einsatz. Sie entfernt die während der Bearbeitung entstandenen Ablagerungen und sorgt für einen glatten Schnitt.

Wie steht es um die Genauigkeit von WEDM?

WEDM wird üblicherweise in Langsamdraht und Schnelldraht unterteilt. Im Vergleich zum Schnelldraht ist die Präzision des Langsamdrahts sehr hoch. Seine Präzision kann sogar den Mikrometerbereich erreichen.

Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Drahtschneiden mit langsamem Vorschub liegt im Allgemeinen bei ±0,002 mm bis ±0,005 mm, die Oberflächenrauheit bei Ra0,2 µm oder weniger. Die Genauigkeit beim Drahtschneiden mit langsamem Vorschub ist relativ gering und liegt üblicherweise bei etwa ±0,01 mm bis ±0,02 mm, die Oberflächenrauheit liegt üblicherweise zwischen Ra1,25 µm und Ra2,5 µm. Die Genauigkeit bleibt jedoch nicht immer unverändert. Die Genauigkeit beim Drahtschneiden wird von vielen Faktoren beeinflusst. Im Einsatz muss das Schneidverfahren an die spezifischen Anforderungen und Bedingungen angepasst werden. Parameter und Prozesse müssen optimiert werden. Nur so lässt sich eine höhere Genauigkeit erzielen.

Faktoren, die die Präzision des Drahtschneidens beeinflussen

Drahtschneiden mit langsam zugeführtem Draht erzeugt sehr präzise Teile. Viele Faktoren können diese Präzision jedoch beeinflussen. Beispielsweise beeinflussen die Präzision der Ausrüstung, die Qualität des Elektrodendrahts, die Verarbeitungsparameter, die Werkstückmaterialien und das Arbeitsfluid die Teilepräzision.

Gerätepräzision

Die Gerätepräzision bezieht sich auf die mechanische Präzision, Bewegungspräzision und Steuerungspräzision der Maschine. Diese Faktoren wirken sich direkt auf die Drahtschneidepräzision aus. Beispiele hierfür sind die Geradheit und Parallelität der Führungsschiene der Werkzeugmaschine und die Übertragungsgenauigkeit der Schraube. Ungenaue Maschinenarbeiten oder ein Maschinenausfall wirken sich direkt auf die Genauigkeit aus. Vibrationen und Verformungen können durch eine verbesserte Struktur der Werkzeugmaschine reduziert und so die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert werden.

Elektrodendrahtqualität

Die Qualität des Elektrodendrahts ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, der die Präzision des Drahtschneidens direkt beeinflusst. Generell kann hochwertiges Elektrodendrahtmaterial die Entladungsstabilität verbessern. Ein dünnerer Elektrodendrahtdurchmesser kann einen schmaleren Spalt schneiden und so die Präzision verbessern, verringert jedoch die Festigkeit. Eine ungleichmäßige Spannung des Elektrodendrahts oder ein übermäßiger Verlust kann ebenfalls zu einer Verringerung der Bearbeitungsgenauigkeit führen. Beispielsweise ist Molybdändraht ein gängiges Elektrodendrahtmaterial beim Drahterodieren. Mit zunehmender Nutzung nutzt sich Molybdändraht allmählich ab, was zu einer Verringerung der Bearbeitungsgenauigkeit führt.

Verarbeitungsparameter

Die Einstellung der Drahtschneideparameter bezieht sich im Allgemeinen auf Entladungsparameter wie Impulsstrom, Impulsbreite und Impulsintervall. Der Einfluss unterschiedlicher Parametereinstellungen auf die Präzision der bearbeiteten Teile ist ebenfalls unterschiedlich. Zu großer Impulsstrom und zu große Impulsbreite können zu einer zu hohen Entladungsenergie führen, was zu Oberflächenverbrennungen und thermischen Verformungen des Werkstücks führt und die Genauigkeit beeinträchtigt. Zu kleine Parameter verringern die Bearbeitungseffizienz und erhöhen die ProduktionskostenDaher sollten die Bearbeitungsparameter entsprechend den tatsächlichen Bearbeitungsmaterialien und Elektrodendrähten eingestellt werden, um die richtigen auszuwählen. Darüber hinaus beeinflusst auch die Bearbeitungsgeschwindigkeit die Bearbeitungsgenauigkeit. Bei Teilen mit hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität darf die Bearbeitungsgeschwindigkeit nicht zu hoch eingestellt werden.

Werkstückmaterial

Der Einfluss des Werkstückmaterials auf die Genauigkeit ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, der nicht ignoriert werden darf. Bei der Auswahl verschiedener Werkstückmaterialien ergeben sich unterschiedliche Eigenschaften. Art, Härte, Schmelzpunkt, Wärmeleitfähigkeit und weitere Materialeigenschaften beeinflussen die thermische Verformung und den Entladungseffekt während der Bearbeitung, was wiederum die Genauigkeit beeinflusst. Materialien mit hoher Dehnung und hoher Wärmeleitfähigkeit können die Wärmeverformung deutlich reduzieren und so die Bearbeitungsgenauigkeit verbessern. Beispielsweise leitet Aluminiumlegierungen Wärme gut und leitet sie schnell ab. Sie verformen sich zudem weniger. Titanlegierungen hingegen leiten Wärme schlecht. Bei der Bearbeitung staut sich die Wärme, was zu einer etwas stärkeren Verformung führt.

Arbeitsflüssigkeit

Generell ist die Arbeitsflüssigkeit ein unverzichtbarer Bestandteil des Drahtschneideprozesses. Sie übernimmt die Funktionen der Kühlung, Spanabfuhr und Deionisierung und trägt zur Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit bei. Qualität und Konzentration der Arbeitsflüssigkeit haben einen wichtigen Einfluss auf die Schnittgenauigkeit. Eine hochwertige Arbeitsflüssigkeit kann die Funktionen Kühlung, Spanabfuhr und Deionisierung besser erfüllen. Eine minderwertige Flüssigkeit kann Verunreinigungen oder eine instabile Zusammensetzung aufweisen. Diese Probleme beeinträchtigen die Entladung und die Bearbeitungsstabilität und führen zu einer Verringerung der Präzision.

Bei zu geringer Flüssigkeitskonzentration können Kühlung und Spanabfuhr beeinträchtigt sein. Die Wärme aus dem Entladungsprozess kann nicht rechtzeitig abgeführt werden. Späne können nicht gut abtransportiert werden. Dies kann leicht zu Verbrennungen, Rauheit und Abweichungen führen. Eine zu hohe Konzentration kann die Fließfähigkeit und Durchlässigkeit des Arbeitsfluids beeinträchtigen, was sich negativ auf die Wärmeableitung und Spanabfuhr auswirkt und die Schnittgenauigkeit beeinträchtigt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass viele Faktoren die Präzision des Drahtschneidens beeinflussen. Neben den oben genannten fünf Faktoren spielen die Klemm- und Positioniergenauigkeit sowie die äußere Umgebung eine Rolle. Änderungen eines dieser Faktoren können sich auf die endgültige Bearbeitungsgenauigkeit auswirken. Daher sollte bei der Entscheidung für das Drahtschneiden von Teilen mit hohen Präzisionsanforderungen die tatsächliche Situation umfassend berücksichtigt werden.

Methoden zur Verbesserung der Präzision der Drahterodierbearbeitung

Verbessern Sie die Leistung von Werkzeugmaschinen

Bei der hochpräzisen Teilebearbeitung setzen wir vorrangig auf hochpräzise Werkzeugmaschinen. Die Bearbeitungsgenauigkeit von WEDM-Maschinen lässt sich jedoch auch durch Leistungssteigerungen der Werkzeugmaschinen verbessern. Hochpräzise numerische Steuerungen ermöglichen eine präzisere Bewegungssteuerung und damit eine höhere Genauigkeit. Regelmäßige Wartung und Kalibrierung der Steuerung gewährleisten deren einwandfreie Funktion. Führen Sie außerdem regelmäßige Inspektionen und Wartungen der Werkzeugmaschinenkomponenten durch. Reinigen Sie gleichzeitig die Oberflächen der Werkzeugmaschine, insbesondere der Führungsschienen und Spindeln, um Staub- und Fremdkörperablagerungen zu vermeiden.

Wählen Sie den geeigneten Elektrodendraht

Wählen Sie vor dem Drahtschneiden den Elektrodendrahttyp entsprechend den Anforderungen. Gängige Drahtsorten sind beispielsweise Molybdändraht oder Wolframdraht.

Um die Präzisionsanforderungen zu erfüllen, wählen Sie hochwertigen Draht. Er sollte einen gleichmäßigen Durchmesser haben. Dies kann Jitter und Verluste reduzieren. Nach der Durchführung dieses Vorgangs trägt dies auch zur Verbesserung der Präzision bei.

Sinnvolle Einstellung der Verarbeitungsparameter

Bevor die neuen Teile erstmals durch Drahtschneiden bearbeitet werden, können die Bearbeitungsparameter zunächst entsprechend den bisherigen Erfahrungen und Methoden eingestellt werden. Die Bearbeitungsparameter umfassen Impulsstrom, Impulsbreite und Impulsintervall. Anschließend wird eine Test- oder Erstbearbeitung durchgeführt. Je nach Bearbeitungsergebnis werden der optimale Impulsstrom, die optimale Impulsbreite, das optimale Impulsintervall und weitere Parameter bestimmt, um ein stabiles und effizientes Erodieren zu erreichen.

Optimieren Sie die Auswahl des Werkstückmaterials

Die Materialauswahl für Teile wird in der Regel von Maschinenbauingenieuren anhand der Produktleistung getroffen. Wenn daher entschieden wird, dass das Material per Drahterodieren bearbeitet werden soll, muss zunächst die Härte des Materials berücksichtigt werden, wobei die Produktleistung im Vordergrund stehen muss. Weichere Materialien wie Aluminiumlegierungen lassen sich relativ leicht bearbeiten, können jedoch hinsichtlich Präzision und Oberflächenqualität einige Herausforderungen darstellen. Materialien mit höherer Härte, wie beispielsweise Formstahl, sind hingegen schwieriger zu bearbeiten, können aber eine höhere Genauigkeit und Oberflächenrauheit erzielen.

Zweitens kann sich auch die Leitfähigkeit des Materials auf das Drahtschneiden auswirken. Materialien mit guter elektrischer Leitfähigkeit können den Entladungsprozess stabiler machen und zur Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit beitragen. Daher muss die Materialauswahl für die Drahterodierbearbeitung produktbezogen optimiert werden, um eine höhere Bearbeitungsgenauigkeit zu erzielen.
Als Teilelieferant sollten die Materialien für die Teile jedoch entsprechend den Zeichnungsanforderungen des Kunden ausgewählt werden. Sofern der Kunde keine besonderen Anforderungen hat, kann das Verarbeitungsmaterial nur nach Zustimmung des Kunden ersetzt werden.

Auswahl des geeigneten Arbeitsmediums

Beim Drahtschneiden sind unterschiedliche Materialien und Arbeitsflüssigkeiten unterschiedlich. Faktoren wie Kühlleistung, Spanabtrag, Isolationsleistung und Rostschutz sind in der Regel zu berücksichtigen. Gängige Drahtschneideflüssigkeiten sind Emulsionen, wasserbasierte Flüssigkeiten usw. In der Praxis ist es notwendig, durch Tests und Erfahrung die am besten geeignete Arbeitsflüssigkeit entsprechend den spezifischen Verarbeitungsbedingungen und -anforderungen auszuwählen.

Vorsichtsmaßnahmen bei der Drahtschneideverarbeitung

Um eine optimale Bearbeitungsgenauigkeit zu erreichen, müssen bei der Drahterodierbearbeitung folgende Punkte beachtet werden:

• Um sicherzustellen, dass sich das Werkstück während der Bearbeitung nicht löst oder verschiebt, muss es vor der Bearbeitung präzise eingespannt und positioniert werden.
• Überprüfen Sie die Arbeitsflüssigkeit regelmäßig. Wechseln Sie sie aus, um die Stabilität während der Drahtschneidebearbeitung zu gewährleisten.
• Reinigen Sie nach Abschluss der Bearbeitung das Werkstück und die Werkzeugmaschine rechtzeitig, um die Reste der Arbeitsflüssigkeit und Späne zu entfernen.
• Sinnvolle Anordnung der Bearbeitungsreihenfolge, zuerst Schruppen und dann Schlichten. Bei komplexen Werkstückformen kann die Bearbeitungsgenauigkeit durch segmentierte Bearbeitung oder mehrere Schneidverfahren verbessert werden.

Sicherheit und Wartung bei der Drahterodierverarbeitung

Regelmäßige Wartung und Sicherheit sind für den WEDM-Betrieb unerlässlich. Dies gewährleistet sowohl die Langlebigkeit der Maschine als auch die Sicherheit des Benutzers.

Sicherheitsprotokolle

• Regelmäßiges Training: Der Bediener sollte kontinuierlich über die neuesten Sicherheitsmaßnahmen und Notfallverfahren geschult werden.
• Schutzausrüstung: Zum Schutz vor Funken und Fremdkörpern sollte entsprechende Schutzausrüstung getragen werden, beispielsweise Handschuhe, Schutzbrille und Gesichtsschutz.
• Not-Aus-Gerät: Die Maschine sollte mit einer leicht zugänglichen Not-Aus-Einrichtung ausgestattet sein. So kann der Drahtschneider bei Bedarf schnell gestoppt werden.

Routinemäßige Wartungsverfahren

• Zustand der Kabel: Drähte sollten regelmäßig überprüft und ausgetauscht werden. Dadurch wird ein Drahtbruch vermieden, der zu Verzögerungen oder Betriebsstörungen führen kann.
• Dielektrische Flüssigkeit: Die dielektrische Flüssigkeit muss sauber gehalten werden und den richtigen Füllstand aufweisen. Dies gewährleistet eine gute Kühlung und das Ausspülen von Schmutz.
• Filter und Reservoirs: Reinigen oder ersetzen Sie regelmäßig Filter und überprüfen Sie die Behälter. Dies trägt dazu bei, die Maschinenleistung aufrechtzuerhalten und Verunreinigungen vorzubeugen.

Wie wählt man einen Drahterodierdienstleister aus?

Die Auswahl des richtigen Drahterodierdienstleisters ist entscheidend für die Erzielung der erforderlichen Ergebnisse in der Präzisionsfertigung. Bei der Auswahl sollten verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, die sich auf die Arbeitsqualität und die Zuverlässigkeit des Services auswirken. Daher sollten bei der Bewertung potenzieller Drahterodierdienstleister folgende Faktoren berücksichtigt werden:

Fragen, die Sie potenziellen Lieferanten stellen sollten

• Erfahrung und Fachwissen: Seit wann bieten Sie Drahterodierdienstleistungen an? Können Sie Informationen zu den Qualifikationen und Schulungen Ihrer Techniker geben?
• Kapazität und Leistung: Welche Kapazität haben Ihre Maschinen? Welche maximale Größe kann verarbeitet werden?
• Qualitätskontrolle: Welche Qualitätssicherungsprogramme haben Sie eingerichtet? Verfügen Sie über Zertifizierungen?
• Bearbeitungszeit: Wie lange dauert bei Ihnen normalerweise ein Projekt wie unseres?
• Kostenstruktur: Können Sie eine vollständige Preisaufschlüsselung bereitstellen? Welche Faktoren beeinflussen die endgültigen Kosten?
• Support und Service: Wie verwalten Sie die Kundenkommunikation und Projektaktualisierungen? Wie gehen Sie während der Bearbeitung mit Fragen oder Anliegen um?

Bewertung der technischen Fähigkeiten und früherer Projekte

• Maschinentechnik: Bewerten Sie die Modernisierung und Wartung der WEDM-Anlagen. Verfügt der Dienstleister über hochmoderne Maschinen mit Funktionen wie mehrachsigem Schneiden und Finishing, kann nachgewiesen werden, dass der Anbieter über die neueste Spitzentechnologie verfügt.
• Portfolio-Überprüfung: Fordern Sie Informationen zu früheren Projekten an, die Ihren Anforderungen entsprechen. Berücksichtigen Sie dabei die Komplexität der Projekte und die Branchen, in denen sie tätig sind.
• Kundenrezensionen und Erfahrungsberichte: Bewertungen und Erfahrungsberichte geben Aufschluss über die Zuverlässigkeit und Qualität des Dienstleisters. Seriöse Dienstleister sollten Erfahrungsberichte früherer Kunden vorlegen können.
• Probenprüfung: Fordern Sie nach Möglichkeit ein Beispielprojekt an. Dies vermittelt einen Eindruck von der tatsächlichen Qualität der Arbeit des Dienstleisters. Dies kann Aufschluss über seine Fähigkeit geben, genaue Spezifikationen und Zeitvorgaben einzuhalten.

Yonglihao Machinery ist ein führender Anbieter von CNC-Bearbeitungsdienstleistungen. Darüber hinaus bieten wir auch hochwertige Drahterodierdienstleistungen an. Dank moderner Ausrüstung und erfahrenen Experten können wir unseren Kunden qualitativ hochwertige Bearbeitungsteile liefern.

Abschluss

In diesem Artikel wurden das Bearbeitungsprinzip des Drahterodierens und seine Genauigkeit erläutert. Anschließend wurde erläutert, welche Faktoren das Drahtschneiden beeinflussen. Außerdem wurden Methoden zur Verbesserung der Drahtschneidepräzision vorgestellt. Abschließend wurden die Vorsichtsmaßnahmen erläutert. Durch diese Einführung haben Sie, glaube ich, ein gewisses Verständnis für die Präzision des Drahterodierens entwickelt. Wenn Sie Drahtschneiden benötigen, wenden Sie sich bitte an Yonglihao Machinery. Wir verfügen über umfassende Erfahrung auf diesem Gebiet. Wir bieten professionelle Drahterodierdienste für Sie.

Häufig gestellte Fragen

Welche Materialien können mit WEDM verarbeitet werden?

WEDM eignet sich für Materialien mit guter elektrischer Leitfähigkeit. Dazu gehören Metalle, Silizium und Graphit.

Was sind die Vor- und Nachteile von WEDM?

WEDM bietet viele Vorteile. Es ist hochpräzise und kann komplexe Formen verarbeiten. Es verarbeitet zudem spannungsarm und kennt keine Materialhärtegrenzen. Nachteile sind: Es können nur leitfähige Materialien verarbeitet werden. Die Geschwindigkeit ist gering und die Kosten hoch.

Ist WEDM grundsätzlich für die Bearbeitung kleiner oder großer Teilemengen geeignet?

WEDM eignet sich besser für die Bearbeitung kleiner Stückzahlen. Die Teile haben komplexe Formen und erfordern hohe Präzision. Bei großen Stückzahlen einfacher Teile können andere, kostengünstigere Bearbeitungsverfahren in Betracht gezogen werden.