Dalam dunia manufaktur, mesin pemotong kawat secara bertahap semakin banyak digunakan. Mesin ini dikenal karena presisi pemotongannya yang tinggi. WEDM adalah peralatan canggih. Mesin ini menggunakan kawat logam halus (kawat elektroda) sebagai elektroda alat. Selain itu, WEDM mengalirkan arus pulsa antara kawat dan benda kerja. Mesin ini memotong benda kerja menggunakan efek elektro-korosif dari pelepasan pulsa. WEDM mendobrak batasan metode tradisional. Oleh karena itu, WEDM dapat memproses benda kerja yang kompleks dan presisi.
Artikel ini akan mengajak Anda menjelajahi prinsip pemrosesan mesin pemotong kawat, serta jenis-jenis mesinnya. Jenis material yang dapat dipotong dan karakteristiknya. Keuntungan dan keterbatasan penggunaannya dalam memproses material. Aplikasi dan teknik pemesinannya dalam memproses berbagai material. Dengan memahami hal-hal ini, kita dapat melihat lebih jelas. Artikel ini menunjukkan peran kunci pemotongan kawat dalam manufaktur modern.
Daftar isi
Apa itu Pemesinan Pelepasan Listrik Potongan Kawat?
Wire Cut Electrical Discharge Machining (WEDM), juga dikenal sebagai Wire EDM, adalah jenis pemesinan khusus. Prinsip dasarnya adalah menggunakan kawat logam tipis yang bergerak (kawat elektroda) untuk memicu pelepasan percikan api pada benda kerja. Ini melelehkan dan menguapkan material benda kerja, sehingga memotongnya.
Bagaimana Cara Kerja Wire EDM?
Prinsip kerja WEDM didasarkan pada fenomena pelepasan percikan listrik. Dalam proses ini, kawat elektroda dan benda kerja terhubung ke kutub positif dan negatif catu daya. Ketika keduanya berada pada jarak tertentu, medan listrik terbentuk di dalam fluida kerja (biasanya air deionisasi atau cairan isolasi lainnya). Kekuatan medan listrik meningkat. Hal ini menyebabkan terbentuknya percikan api di antara benda kerja dan kawat elektroda pada tegangan pelepasan. Panas dari percikan tersebut melelehkan dan menguapkan benda kerja. Semburan tersebut kemudian menghanyutkan material yang meleleh. Proses ini menghilangkan material.
Komponen Mesin EDM Kawat
Mesin ini terdiri dari beberapa bagian yang bekerja sama untuk membentuk material sesuai bentuk yang diinginkan. Berikut adalah komponen-komponen mesinnya.
Alat CNC
Perkakas CNC mengendalikan seluruh operasi proses pemesinan Wire EDM. Pengendalian ini mencakup pengendalian urutan jalur kawat dan kemampuan mengelola proses pemotongan secara otomatis. Perlu dicatat bahwa kecanggihan perkakas CNC menentukan tingkat kesalahan dan waktu pemesinan.
Catu Daya
Unit catu daya adalah komponen yang mengirimkan pulsa (dari 100V hingga 300V) ke elektroda kawat dan benda kerja. Selain itu, unit ini mengontrol frekuensi dan kekuatan muatan listrik yang melewati elektroda kawat untuk berinteraksi dengan benda kerja. Untuk menyediakan kualitas dan jenis muatan yang dibutuhkan selama proses pemotongan kawat, diperlukan unit catu daya yang canggih.
Kabel
Kawat berfungsi sebagai elektroda untuk menghasilkan pelepasan listrik. Bentuk dan ketebalan benda kerja secara langsung memengaruhi diameter kawat. Biasanya, kawat dengan diameter berkisar antara 0,05 hingga 0,25 mm dapat digunakan. Jenis-jenis kawat utama yang digunakan meliputi:
Kawat Kuningan
Kuningan adalah material kawat EDM yang paling umum karena sifat konduktifnya yang sangat baik. Kuningan merupakan paduan tembaga dan seng, dan semakin tinggi kandungan sengnya, semakin cepat kawat tersebut terpotong. Namun, perlu diperhatikan keseimbangannya. Hal ini karena kandungan seng di atas 40% akan menurunkan laju korosi kawat kuningan.
Kawat Berlapis Seng
Sesuai namanya, kawat ini diperoleh dengan melapisi permukaan kawat dengan seng murni atau seng oksida. Produsen menggunakan kawat berlapis seng karena mempercepat proses pemesinan.
Kawat yang Dipanaskan dengan Difusi
Proses anil difusi membantu menciptakan kawat dengan kandungan seng yang lebih tinggi (lebih dari seng 40%). Proses ini melibatkan pelapisan kawat dengan lapisan seng murni. Kawat ini ideal untuk produksi massal dan dapat diproses dengan mesin untuk berbagai material.
Media Dielektrik
Proses EDM kawat harus dilakukan dalam tangki berisi cairan dielektrik. Cairan ini mencegah partikel-partikel kecil dari benda kerja menempel pada elektroda kawat. Media yang paling umum digunakan adalah air deionisasi. Hal ini karena air deionisasi mendinginkan proses dan memberikan permukaan akhir yang baik pada benda kerja.
Elektroda
Elektroda dalam mesin ini adalah kawat (katoda) dan benda kerja (anoda). Motor servo mengendalikan elektroda kawat, memastikannya tidak bersentuhan dengan benda kerja selama proses pemotongan EDM kawat.
Jenis-jenis Mesin WEDM
Untuk memahami jenis-jenis mesin WEDM, pertama-tama Anda perlu mengetahui bahwa mesin-mesin tersebut dapat diklasifikasikan berdasarkan berbagai kriteria. Misalnya, berdasarkan jenis perjalanan, bidang penggunaan, atau bentuk konstruksi. Berikut ini adalah beberapa jenis mesin WEDM yang umum:
Klasifikasi Berdasarkan Jenis Penghantar Kawat
Mesin pemotong kawat fast-traveling adalah mesin yang kawat elektrodanya bergerak lebih cepat. Biasanya menggunakan kawat molibdenum sebagai kawat elektroda. Presisi pemrosesan dan kualitas permukaannya relatif rendah, tetapi biaya pemrosesannya juga rendah, sehingga cocok untuk pemrosesan komponen yang tidak memerlukan presisi terlalu tinggi. Mesin pemotong kawat slow-feeding relatif lambat dalam menjalankan kawat elektroda, biasanya menggunakan kawat tembaga. Presisi pemrosesannya tinggi, kualitas permukaannya baik, tetapi biaya pemrosesannya lebih tinggi, dan umumnya digunakan untuk pemrosesan presisi tinggi. bagian bentuk kompleks.
Dibagi Berdasarkan Bidang Aplikasi
Mesin pemotong kawat biasa menggunakan pemesinan pelepasan listrik konvensional. Biasanya menggunakan teknologi kawat cepat. Selain itu, mesin ini juga dapat digunakan untuk memproses komponen industri umum, seperti komponen mekanis, cetakan, dan sebagainya. Berbeda dengan mesin pemotong kawat presisi, mesin ini juga menggunakan pemesinan pelepasan listrik canggih. Mesin ini memiliki stabilitas dan akurasi kontrol yang tinggi. Biasanya menggunakan teknologi kawat pengumpanan lambat.
Dibagi Berdasarkan Bentuk Struktural
Berdasarkan bentuk strukturnya, mesin pemotong kawat vertikal dapat dibagi menjadi mesin pemotong kawat vertikal dan mesin pemotong kawat kamar tidur. Mesin pemotong kawat vertikal terutama menggunakan spindel yang tegak lurus terhadap meja kerja, dan benda kerja ditempatkan secara horizontal. Cocok untuk memproses komponen berukuran kecil dan sedang, serta mudah diamati dan dioperasikan. Mesin pemotong kawat vertikal memiliki spindel yang sejajar dengan permukaan meja dan benda kerja ditempatkan secara horizontal atau miring. Mesin ini terutama cocok untuk memproses komponen berukuran besar dan komponen berbentuk.
Bahan Apa yang Cocok untuk WEDM?
Salah satu faktor terpenting dalam penggunaan EDM kawat adalah materialnya harus konduktif secara elektrik. Konduktivitas yang baik memastikan arus mengalir dengan lancar. Hal ini menghasilkan pulsa pelepasan yang stabil yang dapat memisahkan material secara efisien dan presisi. Hanya jika material yang diproses memiliki konduktivitas listrik yang baik, komponen tersebut dapat diproses menggunakan WEDM. Oleh karena itu, pemilihan material yang tepat untuk pemrosesan EDM kawat sangat penting untuk kualitas komponen akhir.
Bahan Logam
Material logam pada umumnya memiliki konduktivitas listrik yang baik dan banyak digunakan di bidang teknik mesin. Oleh karena itu, EDM kawat lebih ramah untuk pemrosesan material logam. Misalnya, baja (termasuk baja karbon, baja paduan, dll.), baja tahan karat, karbida, titanium dan paduan titanium, serta material logam lainnya. Baja tungsten dan karbida tungsten merupakan karbida semen. Material ini keras dan tahan aus. Material ini cocok untuk pembuatan cetakan dan perkakas presisi tinggi menggunakan EDM kawat. Paduan suhu tinggi umum digunakan pada mesin pesawat dan turbin. Paduan ini dapat mempertahankan kekuatan yang baik dalam suhu tinggi. Berikut ini adalah material logam umum yang dapat diproses:
Aluminium
Aluminium memiliki konduktivitas termal dan listrik yang sangat baik. Namun, aluminium secara alami lunak dan mungkin sulit dipotong dengan proses ini. Hal ini karena aluminium dapat menghasilkan endapan lengket setelah pemesinan.
Titanium
Pemotongan EDM kawat sangat cocok untuk titanium. Proses ini mampu menahan sifat lengket paduan ini dan memecah serpihan yang panjang. Namun, Anda membutuhkan air deionisasi sebagai media dielektrik untuk membantu mengendalikan panas yang dihasilkan selama pemesinan.
Baja
Baja adalah logam yang sangat kuat. Oleh karena itu, banyak produsen lebih memilih menggunakan mesin EDM kawat daripada mesin CNC. Namun, material ini menghasilkan banyak panas, sehingga perlu dilakukan tindakan pencegahan yang diperlukan.
Kuningan
Kuningan mudah dipotong menggunakan mesin karena memiliki daya tarik yang tinggi. Namun, kecepatan pemotongan harus lambat karena kuningan merupakan logam lunak.
Grafit
Memotong grafit menggunakan alat pemotong konvensional mungkin sulit. Namun, proses EDM kawat lebih tepat karena kawatnya tajam, sehingga mencegah partikel tercabut.
Bahan Non-logam
Wire EDM terutama memproses material konduktif. Melalui teknik khusus, wire EDM juga dapat memproses material non-logam seperti grafit dan keramik. Grafit sendiri bersifat konduktif dan oleh karena itu dapat diproses langsung menggunakan Wire EDM. Namun, material keramik biasanya tidak bersifat konduktif dan oleh karena itu prosesnya sedikit lebih rumit. Sebelum pemesinan, permukaan keramik dilapisi dengan lapisan tipis material konduktif seperti pelapisan tembaga atau perak. Sebagai alternatif, perlengkapan konduktif khusus dapat digunakan. Perlengkapan ini menahan dan menopang benda kerja keramik. Perlengkapan ini memastikan arus dapat melewatinya selama pemesinan. Anda juga dapat merendam keramik dalam fluida kerja dengan partikel konduktif. Ini memberikan sifat konduktif sementara. Perlengkapan ini dapat digunakan dengan kawat elektroda yang sesuai untuk proses pemotongan material keramik.
Bahan Khusus
Beberapa material komposit baru juga dapat diproses dengan pemotongan kawat. Ini termasuk komposit matrik logam dan serat karbon. Namun, hal ini hanya mungkin dilakukan dalam kondisi khusus. Logam dalam komposit matrik logam harus terdistribusi dengan baik. Logam tersebut juga harus memiliki konduktivitas listrik yang baik. Setelah itu, pemotongan kawat dapat dilakukan. Kemampuan mesin komposit matrik logam terutama bergantung pada struktur mikro dan sifat fasa penyusunnya. Komposit yang diperkuat serat karbon juga dapat diproses menggunakan pemotongan kawat, tetapi umumnya tidak digunakan, biasanya menggunakan metode pemrosesan lain yang lebih sesuai, seperti pemrosesan mekanis, pemrosesan laser, dan sebagainya.
Keunggulan Pemrosesan Pelepasan Listrik dengan Pemotongan Kawat
Dibandingkan dengan metode pemrosesan lainnya, EDM kawat memiliki keunggulan sebagai berikut:
- Presisi tinggi: Pemesinan pelepasan listrik potong kawat dapat mencapai presisi pemesinan yang tinggi, terutama untuk bentuk kompleks dan komponen berukuran kecil, yang memiliki keunggulan signifikan. Pemesinan ini juga dapat menghasilkan permukaan akhir yang sangat baik. Untuk mencapai hasil akhir permukaan terbaik di EDM, Perhatian perlu diberikan pada optimasi parameter kelistrikan, pemilihan material elektroda, pemilihan fluida pemesinan, teknologi getaran frekuensi tinggi, kontrol servo presisi, dan pasca-perawatan permukaan yang tepat. Melalui penerapan teknologi ini, penyelesaian permukaan dapat ditingkatkan secara signifikan untuk memenuhi persyaratan pemesinan komponen presisi tinggi.
- Memproses berbagai macam bahan konduktif: Selama material konduktif dapat diproses, terlepas dari ketebalan, ukuran, dan kekerasan materialnya, produk ini cocok untuk semua jenis material dengan kekerasan tinggi, termasuk karbida semen, keramik, logam, dll., dan memiliki daya adaptasi yang kuat.
- Cocok untuk pemesinan komponen dengan bentuk yang rumit: Pemesinan potong kawat dapat memproses kurva CNC yang kompleks. Pemesinan ini dapat menangani bentuk yang fleksibel, seperti campuran garis lurus dan lengkung. Pemesinan ini bahkan dapat menangani tirus dengan menggerakkan garis atas dan bawah.
- Tidak menghasilkan tekanan mekanis: Pemesinan tidak memiliki gaya potong. Dampak dan panas pada benda kerja lebih rendah. Pemesinan ini cocok untuk komponen berdinding tipis dan material getas. Pemesinan ini mengurangi deformasi dan tegangan pada benda kerja.
Keterbatasan pemesinan potong kawat
Meskipun ada banyak keuntungan pemrosesan dari pemrosesan pemotongan kawat, ia juga memiliki batasan tertentuKerugiannya adalah sebagai berikut:
- Kecepatan pemrosesan relatif lambat. Pemotongan kawat cepat. Namun, untuk material tebal dan keras, prosesnya lebih lambat dibandingkan metode lain. Metode ini cocok untuk pemesinan presisi dan produksi batch kecil, tetapi tidak cocok untuk pemesinan cepat volume besar.
- Jangkauan pemrosesannya terbatas. Pemotongan kawat hanya dapat memproses bahan konduktif, sedangkan bahan non-konduktif seperti plastik, karet, dll. tidak dapat diproses.
- Penggantian kawat elektroda secara berkala. Kawat elektroda dalam proses pengolahan akan terus menerus terkonsumsi, korosi terus menerus oleh percikan listrik, dan mudah putus, sehingga perlu penggantian kawat elektroda secara berkala, sehingga meningkatkan biaya pemrosesan.
Aplikasi Umum Pemrosesan Potongan Kawat
Pemrosesan potongan kawat banyak digunakan di banyak bidang industri dengan karakteristik materialnya yang presisi tinggi dan kemampuan pemrosesan bentuk yang kompleks.
Pembuatan Cetakan
Karena cetakan membutuhkan presisi tinggi, dan banyak cetakan diproses dengan logam sebagai bahan baku dengan akurasi tinggi dan kemampuan untuk memproses bentuk yang kompleks, pemrosesan pemotongan kawat banyak digunakan dalam bidang manufaktur cetakan, seperti cetakan injeksi, cetakan stamping, cetakan die-casting, dan cetakan ekstrusi. proses yang akurat rongga, inti, dan struktur berbentuk kompleks untuk memastikan presisi dan kualitas cetakan. Untuk pembuatan cetakan, EDM kawat merupakan salah satu metode pemrosesan terbaik.
Bidang Dirgantara
Komponen yang digunakan dalam bidang penerbangan dan kedirgantaraan membutuhkan presisi, keandalan, dan keamanan yang tinggi, karena cacat pemesinan sekecil apa pun dapat menyebabkan bencana serius. Oleh karena itu, penggunaan EDM kawat dapat memaksimalkan persyaratan desain dan meningkatkan presisi tinggi. Pemesinan pelepasan listrik (EDM) yang digunakan untuk memproses bilah mesin pesawat terbang, komponen pesawat ruang angkasa, dll., dapat memenuhi persyaratan presisi tinggi dan bentuknya yang kompleks.
Pembuatan Produk Elektronik
Masyarakat saat ini berkembang pesat. Produk elektronik semakin populer. Persyaratan untuk fungsionalitas dan kinerjanya pun semakin tinggi. Dalam industri elektronik, pemotongan kawat dapat memproses semua jenis konektor elektronik, konektor, dan komponen presisi lainnya.
Manufaktur Peralatan Medis
Dalam pembuatan alat kedokteran, pemesinan pelepasan listrik potong kawat digunakan untuk membuat instrumen bedah berpresisi tinggi, implan, peralatan gigi, dan sebagainya.
Manufaktur Otomotif
Dalam bidang produksi otomotif, pemesinan pelepasan listrik potong kawat terutama digunakan dalam pemrosesan cetakan otomotif, komponen mesin, komponen sistem transmisi, dan sebagainya.
Instrumen dan Peralatan Presisi
Bagi banyak instrumen presisi, persyaratan toleransi untuk tiap bagian relatif ketat, dan ukuran setiap bagian tidak terlalu besar. Oleh karena itu, pemesinan pelepasan listrik potong kawat memegang peranan penting dalam pembuatan instrumen presisi dan suku cadang peralatan. Contohnya, instrumen optik, peralatan medis, instrumen pengukuran, dan lain-lain. Aplikasinya pun sangat beragam, dapat memproses komponen-komponen kecil dan berpresisi tinggi, serta menghasilkan permukaan akhir yang baik.
Tips Menggunakan Mesin Potong Kawat
WEDM adalah metode pemesinan presisi tinggi yang cocok untuk pembuatan komponen dengan bentuk kompleks dan material berkekerasan tinggi. Yonglihao Machinery memiliki pengalaman dan pengetahuan profesional bertahun-tahun di bidang WEDM, dan berikut beberapa teknik pemesinan saat menggunakan WEDM, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Pemilihan Kawat Elektroda yang Sesuai
Material kawat elektroda yang tepat (seperti molibdenum atau tungsten) dan diameternya bergantung pada kebutuhan presisi dan kondisi pemrosesan material. Kawat elektroda yang lebih tipis dapat meningkatkan akurasi. Namun, kawat ini mudah putus dan digunakan untuk pemrosesan halus. Kawat elektroda yang lebih tebal lebih stabil tetapi sedikit kurang akurat. Kawat ini cocok untuk komponen besar dan pemotongan cepat.
Optimalkan Parameter dan Jalur Pemrosesan
Di satu sisi, optimasi mencakup lebar pulsa, interval pulsa, arus pelepasan, kecepatan potong, dan parameter pemrosesan lainnya. Melalui eksperimen dan pengalaman, temukan parameter terbaik untuk memproses material dan bentuk komponen. Hal ini akan meningkatkan efisiensi dan kualitas permukaan. Di sisi lain, titik awal dan jalur pemotongan diatur secara wajar untuk menghindari pengarahan yang sering dan pemotongan berulang, sehingga mengurangi waktu pemrosesan dan hilangnya kawat elektroda.
Gunakan Pendingin yang Efisien
Gunakan pendingin efisiensi tinggi (misalnya air deionisasi) untuk pendinginan dan pembilasan guna mengurangi pengaruh termal dan mencegah penumpukan produk pelepasan pada permukaan kawat elektroda dan benda kerja.
Perawatan Peralatan Secara Rutin
Kalibrasi peralatan pemotong kawat secara berkala untuk memastikan akurasi dan stabilitas pemrosesan. Dan, lakukan penggantian tepat waktu untuk komponen yang aus atau tua.
Kesimpulan
Makalah ini pertama-tama memperkenalkan definisi dan prinsip EDM kawat. Kemudian, memperkenalkan jenis-jenis mesin perkakas. Selanjutnya, dibahas material yang cocok untuk WEDM. Pro dan kontra dari proses ini juga dikaji. Terakhir, dibahas penggunaan umum. Selain itu, makalah ini juga membahas teknik-teknik pemesinan untuk membantu Anda memahami WEDM. Jika Anda masih memiliki pertanyaan lain tentang aspek-aspek lain dari EDM kawat, silakan hubungi kami dan kami akan terus menjawabnya untuk Anda. Jika Anda memiliki pertanyaan terkait kawat EDM Kebutuhan dan proyek Anda, silakan hubungi kami. Kami akan memberikan penawaran awal dan bantuan profesional. Kami menantikan kabar dari Anda.
Tanya Jawab Umum
Bisakah WEDM memotong bahan non-logam?
Umumnya, WEDM hanya cocok untuk material konduktif. Material non-logam seperti plastik dan keramik tidak dapat diproses dengan proses ini. Namun, dalam beberapa kasus, material non-logam dengan perlakuan khusus atau komponen konduktif tambahan dapat diproses dengan WEDM. Namun, hal ini jarang terjadi.
Berapa presisi pemrosesan WEDM?
WEDM dapat mencapai akurasi yang sangat tinggi. Toleransinya dapat mencapai 0,0001 inci. Hal ini menjadikannya ideal untuk aplikasi presisi.
Apakah WEDM hemat biaya untuk produksi volume tinggi?
WEDM biasanya lebih murah untuk produksi volume kecil hingga menengah. Metode ini juga cocok untuk aplikasi yang membutuhkan akurasi tinggi. Untuk produksi massal, metode lain mungkin lebih ekonomis.