와이어 EDM으로 어떤 재료를 절단할 수 있나요?

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제조 분야에서 와이어 커팅 머신은 점차 널리 사용되고 있습니다. 고정밀 절단으로 잘 알려져 있습니다. 와이어 커팅 머신(WDM)은 첨단 장비입니다. 미세 금속 와이어(전극 와이어)를 공구 전극으로 사용합니다. 또한, 와이어와 공작물 사이에 펄스 전류를 흐르게 하여 펄스 방전의 전기 부식 효과를 이용하여 공작물을 절단합니다. 이는 기존 방식의 한계를 뛰어넘어 복잡하고 정밀한 공작물을 가공할 수 있습니다.

이 글에서는 와이어 커팅 공작 기계의 가공 원리와 기계 종류를 함께 살펴보겠습니다. 와이어 커팅 공작 기계가 절단할 수 있는 재료의 종류와 그 특성, 와이어 커팅 공작 기계를 사용하여 재료를 가공할 때의 장점과 한계, 다양한 재료 가공에 사용되는 와이어 커팅의 응용 분야와 가공 기법을 소개합니다. 이러한 내용을 이해하면 와이어 커팅을 더욱 명확하게 이해할 수 있습니다. 또한 현대 제조에서 와이어 커팅이 차지하는 중요한 역할을 보여줍니다.

와이어컷 전기방전가공이란?

와이어 컷 방전 가공(WEDM)은 와이어 방전 가공이라고도 하는 특수 가공입니다. 기본 원리는 움직이는 얇은 금속 와이어(전극 와이어)를 사용하여 공작물에 펄스 스파크 방전을 발생시키는 것입니다. 이 방전은 공작물 재료를 녹이고 기화시켜 절단합니다.

와이어 EDM은 어떻게 작동하나요?

와이어 방전(WEDM)의 작동 원리는 전기 스파크 방전 현상에 기반합니다. 이 과정에서 전극선과 작업물이 전원 공급 장치의 양극과 음극에 연결됩니다. 두 전극선이 일정 거리에 가까워지면 작동 유체(일반적으로 탈이온수 또는 기타 절연 액체)에 전기장이 형성됩니다. 전기장 세기가 증가합니다. 이로 인해 방전 전압에서 작업물과 전극선 사이에 스파크가 형성됩니다. 스파크의 열은 작업물을 녹이고 기화시킵니다. 그런 다음 폭발로 녹은 재료가 씻겨 나갑니다. 이 과정을 통해 재료가 제거됩니다.

와이어 EDM 기계의 구성 요소

이 기계는 여러 부분으로 구성되어 있으며, 각 부분이 함께 작동하여 재료를 원하는 모양으로 만듭니다. 아래는 기계의 구성 요소입니다.

CNC 도구

CNC 공구는 와이어 EDM 가공 공정의 전체 작업을 제어합니다. 전체 작업 제어에는 와이어 경로의 순서를 제어하고 절삭 공정을 자동으로 관리하는 것이 포함됩니다. CNC 공구의 정교함에 따라 오류 수준과 가공 시간이 결정된다는 점에 유의해야 합니다.

전원 공급 장치

전원 공급 장치는 와이어 전극과 가공물에 펄스(100V~300V)를 전달하는 부품입니다. 또한, 와이어 전극을 통과하여 가공물과 상호 작용하는 전하의 주파수와 세기를 제어합니다. 와이어 절단 공정에서 필요한 품질과 유형의 전하를 공급하기 위해서는 고도로 개발된 전원 공급 장치가 필요합니다.

철사

와이어는 방전을 생성하는 전극 역할을 합니다. 작업물의 모양과 두께는 와이어의 직경에 직접적인 영향을 미칩니다. 일반적으로 직경 0.05mm에서 0.25mm 사이의 와이어를 사용할 수 있습니다. 사용되는 주요 와이어 유형은 다음과 같습니다.

황동선

황동은 뛰어난 전도성으로 인해 가장 널리 사용되는 EDM 와이어 소재입니다. 황동은 구리와 아연의 합금으로, 아연 함량이 높을수록 와이어 절단 속도가 빨라집니다. 하지만 아연 함량이 40%를 초과하면 황동 와이어의 부식 속도가 감소하기 때문에 적절한 균형이 필요합니다.

아연 도금 전선

이름에서 알 수 있듯이, 와이어 표면에 순수 아연이나 산화아연을 코팅하여 얻습니다. 제조업체에서는 가공 속도를 향상시키기 위해 아연 도금 와이어를 사용합니다.

확산 어닐링 와이어

확산 어닐링 공정은 아연 함량이 높은 와이어(40% 아연 이상)를 만드는 데 도움이 됩니다. 이 공정은 와이어에 순수 아연층을 코팅하는 것을 포함합니다. 이러한 와이어는 대량 생산에 적합하며 다양한 소재를 가공할 수 있습니다.

유전체 매체

와이어 방전 가공(EDM)은 유전체 유체가 채워진 탱크에서 수행해야 합니다. 이 유체는 가공물의 미세 입자가 와이어 전극에 달라붙는 것을 방지합니다. 가장 일반적으로 사용되는 유체는 탈이온수입니다. 탈이온수는 공정을 냉각하고 가공물의 표면을 양호하게 마감하기 때문입니다.

전극

기계의 전극은 와이어(음극)와 가공물(양극)입니다. 서보 모터는 와이어 전극을 제어하여 와이어 EDM 절단 공정 중 어느 시점에서도 와이어 전극이 가공물과 접촉하지 않도록 합니다.

WEDM 기계의 유형

WEDM 기계의 유형을 이해하려면 먼저 다양한 기준으로 분류할 수 있다는 것을 알아야 합니다. 예를 들어, 이동식 기계의 종류, 사용 분야 또는 제작 방식 등이 있습니다. 다음은 일반적인 WEDM 기계 유형입니다.

와이어 트래블러 유형별 분류

고속 와이어 커팅 머신은 전극 와이어가 더 빠른 속도로 작동하는 기계입니다. 일반적으로 몰리브덴 와이어를 전극 와이어로 사용합니다. 가공 정밀도와 표면 품질은 비교적 낮지만 가공 비용이 저렴하여 고정밀이 요구되지 않는 부품 가공에 적합합니다. 저속 와이어 커팅 머신은 전극 와이어를 비교적 느리게 이동시키며, 일반적으로 구리 와이어를 사용합니다. 가공 정밀도가 높고 표면 품질이 좋지만 가공 비용이 높아 고정밀 가공에 일반적으로 사용됩니다. 복잡한 모양의 부품.

응용 분야별로 구분

일반 와이어 커팅 머신은 기존의 방전 가공 기술을 사용합니다. 일반적으로 고속 와이어 기술을 사용합니다. 또한 기계 부품, 금형 등 일반 산업 부품 가공에도 적용됩니다. 정밀 와이어 커팅 머신과는 다릅니다. 또한, 첨단 방전 가공 기술을 사용하며 높은 안정성과 높은 제어 정확도를 자랑합니다. 일반적으로 저속 와이어 이송 기술을 사용합니다.

구조적 형태로 구분

구조 형태에 따라 수직 와이어 절단기와 침실 와이어 절단기로 나눌 수 있습니다. 수직 와이어 절단기는 주로 스핀들이 작업대에 수직으로 설치되고, 공작물은 수평으로 놓입니다. 소형 및 중형 부품 가공에 적합하며, 관찰과 조작이 용이합니다. 침실 와이어 절단기는 스핀들이 작업대에 평행하게 설치되고, 공작물은 수평 또는 경사지게 설치됩니다. 주로 대형 부품 및 이형 부품 가공에 적합합니다.

WEDM에 적합한 재료는 무엇입니까?

와이어 방전 가공(EDM)을 사용할 때 가장 중요한 요소 중 하나는 소재의 전기 전도성입니다. 전도성이 좋으면 전류가 원활하게 흐릅니다. 이를 통해 안정적인 방전 펄스가 생성되어 소재를 효율적이고 정밀하게 제거할 수 있습니다. 가공된 소재의 전기 전도성이 좋아야만 와이어 방전 가공(WEDM)을 통해 부품을 가공할 수 있습니다. 따라서 와이어 방전 가공에 적합한 소재를 선택하는 것은 최종 부품의 품질에 매우 중요합니다.

금속 재료

금속 재료는 일반적으로 우수한 전기 전도성을 가지고 있어 기계 공학 분야에서 널리 사용됩니다. 따라서 와이어 방전 가공(EDM)은 금속 재료 가공에 더욱 적합합니다. 예를 들어, 강철(탄소강, 합금강 등), 스테인리스강, 초경합금, 티타늄 및 티타늄 합금, 그리고 기타 금속 재료가 있습니다. 초경합금의 텅스텐강과 텅스텐 카바이드도 있습니다. 이러한 재료는 단단하고 내마모성이 뛰어나 와이어 방전 가공을 사용하여 고정밀 금형 및 공구를 제작하는 데 적합합니다. 고온 합금은 항공기 엔진과 터빈에 널리 사용되며, 고온에서도 우수한 강도를 유지합니다. 다음은 가공 가능한 일반적인 금속 재료입니다.

알류미늄

알루미늄은 뛰어난 열 및 전기 전도성을 가지고 있습니다. 그러나 알루미늄은 본래 무르기 때문에 이 공정으로 절단하기 어려울 수 있습니다. 가공 후 알루미늄에 끈적끈적한 물질이 쌓일 수 있기 때문입니다.

티탄

와이어 EDM 절단은 티타늄에 적합합니다. 이 공정은 티타늄 합금의 점착성을 견뎌내고 긴 칩을 분쇄할 수 있기 때문입니다. 하지만 가공 중 열 발생을 제어하기 위해 탈이온수를 유전체 매체로 사용해야 합니다.

강철

강철은 매우 강한 금속입니다. 따라서 많은 제조업체에서 CNC 기계보다 와이어 EDM 기계를 선호합니다. 하지만 강철은 많은 열을 발생시키므로 필요한 예방 조치를 취해야 합니다.

놋쇠

황동은 인장 강도가 높아 기계로 쉽게 절단할 수 있습니다. 하지만 무른 금속이기 때문에 절단 속도는 느리게 해야 합니다.

석묵

기존 절삭 공구를 사용하여 흑연을 절단하는 것은 어려울 수 있습니다. 그러나 와이어 EDM 공정은 와이어가 날카로워 입자가 빠지는 것을 방지하므로 적합합니다.

비금속 재료

와이어 방전 가공은 주로 전도성 소재를 가공합니다. 특수 기술을 통해 흑연이나 세라믹과 같은 비금속 소재도 가공할 수 있습니다. 흑연 자체는 전기 전도성을 띠므로 와이어 방전 가공을 통해 직접 가공할 수 있습니다. 그러나 세라믹 소재는 일반적으로 전기 전도성이 없기 때문에 공정이 다소 복잡합니다. 가공 전에 세라믹 표면에 구리나 은도금과 같은 얇은 전도성 소재를 코팅합니다. 또는 특수 전도성 고정 장치를 사용할 수도 있습니다. 이 고정 장치는 세라믹 소재를 고정하고 지지하며, 가공 중 전류가 흐르도록 합니다. 또한, 전도성 입자가 포함된 작동 유체에 세라믹을 담가 일시적인 전도성을 부여할 수도 있습니다. 이러한 고정 장치는 세라믹 소재의 절삭 공정에 적합한 전극 와이어와 함께 사용할 수 있습니다.

특수 소재

일부 새로운 복합 소재는 와이어 절단으로도 가공할 수 있습니다. 금속 기질과 탄소 섬유 복합 소재가 여기에 포함됩니다. 하지만 이는 특수한 조건에서만 가능합니다. 금속 기질 복합 소재의 금속은 잘 분산되어야 하며, 전기 전도성도 좋아야 합니다. 따라서 와이어 절단이 가능합니다. 금속 기질 복합 소재의 가공성은 주로 미세 구조와 구성 성분의 특성에 따라 달라집니다. 탄소 섬유 강화 복합 소재도 와이어 절단 방전 가공을 통해 가공할 수 있지만, 일반적으로는 사용하지 않고 기계 가공, 레이저 가공 등 더 적합한 다른 가공 방법을 사용합니다.

와이어 컷 방전 가공의 장점

다른 가공 방법과 비교했을 때 와이어 EDM은 다음과 같은 장점이 있습니다.

높은 정밀도: 와이어 컷 방전 가공은 특히 복잡한 형상과 소형 부품의 경우 높은 가공 정밀도를 구현할 수 있어 상당한 이점을 제공합니다. 또한 매우 우수한 표면 조도를 구현할 수 있습니다. EDM에서 최고의 표면 마감, 전기적 파라미터 최적화, 전극 재료 선정, 가공 유체 선정, 고주파 진동 기술, 정밀 서보 제어, 그리고 적절한 표면 후처리에 주의를 기울여야 합니다. 이러한 기술을 적용하면 표면 조도를 크게 개선하여 고정밀 부품의 가공 요건을 충족할 수 있습니다.
다양한 전도성 소재 처리: 전도성 소재라면 두께, 크기, 경도에 관계없이 가공이 가능합니다. 초경합금, 세라믹, 금속 등 모든 경도 소재에 적합하며, 뛰어난 적응성을 자랑합니다.
복잡한 모양의 부품 가공에 적합: 와이어 컷 가공은 복잡한 CNC 곡선을 처리할 수 있습니다. 직선과 호가 혼합된 형태처럼 유연한 형상도 처리할 수 있으며, 상단 및 하단 선을 이동하여 테이퍼 형상도 처리할 수 있습니다.
기계적 응력을 생성하지 않습니다. 기계 가공은 절삭력이 필요 없습니다. 가공물에 가해지는 충격과 열이 적습니다. 얇은 두께의 부품이나 취성 재료에 적합합니다. 가공물의 변형과 응력을 줄여줍니다.

와이어 컷 가공의 한계

와이어 절단 가공에는 많은 가공상의 이점이 있지만, 특정 제한 사항. 단점은 다음과 같습니다.

가공 속도는 비교적 느립니다. 와이어 절단은 빠릅니다. 하지만 두껍고 단단한 소재의 경우 다른 방법보다 느립니다. 정밀 가공 및 소량 생산에 적합하며, 대량 고속 가공에는 적합하지 않습니다.
가공 범위가 제한적입니다. 와이어 절단은 전도성 재료만 가공할 수 있으며, 플라스틱, 고무 등과 같은 비전도성 재료는 가공할 수 없습니다.
전극선의 잦은 교체. 전극선은 가공 과정에서 지속적으로 소모되고, 전기 스파크로 인한 부식이 끊이지 않으며, 쉽게 파손되므로 전극선을 자주 교체해야 하며, 이로 인해 처리 비용.

와이어 컷 가공의 일반적인 응용 분야

와이어 컷 가공은 고정밀도와 복잡한 형상 가공이 가능한 재료 특성으로 인해 많은 산업 분야에서 널리 사용됩니다.

금형 제조

금형은 높은 정밀도가 요구되고, 많은 금형이 금속을 원료로 가공되어 높은 정확도와 복잡한 형상 가공 능력을 갖추고 있기 때문에, 와이어 커팅 가공은 사출 금형, 스탬핑 금형, 다이캐스팅 금형, 압출 금형 등 금형 제조 분야에서 널리 사용됩니다. 정확하게 처리하다 복잡한 캐비티, 코어, 그리고 형상 구조를 가공하여 금형의 정밀도와 품질을 보장합니다. 금형 제작에 있어 와이어 방전 가공(EDM)은 최고의 가공 방법 중 하나입니다.

항공우주 분야

항공 및 우주 항공 분야에 사용되는 부품은 미세한 가공 결함이 심각한 재해로 이어질 수 있기 때문에 높은 정밀도, 신뢰성, 그리고 안전성이 요구됩니다. 따라서 와이어 방전 가공(EDM)을 사용하면 설계 요건을 극대화하고 고정밀도를 향상시킬 수 있습니다. 항공기 엔진 블레이드, 우주선 부품 등의 가공에 사용되는 와이어 컷 방전 가공은 높은 정밀도와 복잡한 형상의 가공 요건을 충족할 수 있습니다.

전자제품 제조

오늘날 사회는 빠르게 발전하고 있습니다. 전자 제품의 대중화와 더불어 기능성 및 성능에 대한 요구 사항도 높아지고 있습니다. 전자 산업에서 와이어 커팅은 모든 종류의 전자 커넥터, 커넥터 및 기타 정밀 부품을 가공할 수 있습니다.

의료 장비 제조

의료 기기 제조에서는 와이어 컷 전기 방전 가공을 사용하여 고정밀 수술 도구, 임플란트, 치과 도구 등을 제조합니다.

자동차 제조

자동차 제조 분야에서 와이어 컷 방전 가공은 주로 자동차 금형, 엔진 부품, 변속 시스템 부품 등의 가공에 사용됩니다.

정밀 기기 및 장비

많은 정밀 기기의 경우, 부품의 허용 오차 요구 사항이 비교적 엄격하고 부품의 크기도 특별히 크지 않기 때문에 와이어 컷 방전 가공은 광학 기기, 의료 기기, 측정 기기 등 정밀 기기 및 장비 부품 제조에서 중요한 역할을 합니다. 적용 범위가 광범위하며, 미세 부품과 고정밀 부품을 가공할 수 있으며, 양호한 표면 마감을 제공할 수 있습니다.

와이어 컷 가공 사용 팁

와이어링 다이(WEDM)는 복잡한 형상과 고경도 소재의 부품 제조에 적합한 고정밀 가공 방식입니다. Yonglihao Machinery는 와이어링 다이(WEDM) 분야에서 다년간의 경험과 전문 지식을 보유하고 있으며, 와이어링 다이(WEDM)를 이용한 가공 기술은 아래와 같습니다.

적합한 전극선 선택

적절한 전극 와이어 재질(예: 몰리브덴 또는 텅스텐)과 직경은 재료의 정밀성 요구 사항 및 가공 조건에 따라 달라집니다. 전극 와이어가 얇을수록 정확도는 향상되지만, 끊어지기 쉽고 미세 가공에 사용됩니다. 전극 와이어가 두꺼울수록 안정성은 높아지지만 정확도는 다소 떨어집니다. 대형 부품 및 빠른 절단에 적합합니다.

처리 매개변수 및 경로 최적화

최적화에는 펄스 폭, 펄스 간격, 방전 전류, 절삭 속도 및 기타 가공 매개변수가 포함됩니다. 실험과 경험을 통해 소재 및 부품 형상 가공에 가장 적합한 매개변수를 찾아 효율과 표면 품질을 향상시킵니다. 또한, 절삭 시작점과 절삭 경로를 합리적으로 배치하여 잦은 조향 및 반복적인 절삭을 방지하고 가공 시간과 전극 와이어 손실을 줄입니다.

효율적인 냉각수 사용

전극선과 작업물 표면에 방전 생성물이 쌓이는 것을 방지하고 열 영향을 줄이기 위해 냉각 및 세척 시 고효율 냉각수(예: 탈이온수)를 사용하십시오.

장비의 정기 유지 관리

와이어 절단 장비를 정기적으로 교정하여 가공 정확도와 안정성을 확보하십시오. 또한 마모되었거나 노후된 부품은 적시에 교체하십시오.

결론

본 논문에서는 먼저 와이어 방전 가공(EDM)의 정의와 원리를 소개합니다. 그 후 공작 기계의 종류를 소개합니다. 다음으로 와이어 방전 가공(WEDM)에 적합한 소재를 다루고, 이 공정의 장단점을 살펴봅니다. 마지막으로 일반적인 용도에 대해 논의합니다. 또한, 와이어 방전 가공(WEDM)을 이해하는 데 도움이 되는 가공 기법을 소개합니다. 와이어 방전 가공의 다른 측면에 대해 궁금한 점이 있으시면 언제든지 문의해 주세요. 답변해 드리겠습니다. 관련 문의 사항이 있으시면 와이어 방전 가공 필요하신 사항이나 프로젝트에 대해 문의해 주세요. 예비 견적과 전문적인 도움을 드리겠습니다. 연락 기다리겠습니다.