EDM is een niet-traditionele precisiebewerkingstechniek. Het wordt veel gebruikt voor de productie van mechanische onderdelen. Het heeft unieke voordelen ten opzichte van conventionele snijmethoden Voor het bewerken van bepaalde onderdelen. Onder bepaalde speciale omstandigheden kunnen onderdelen met een goede oppervlakteafwerking worden verkregen door onderdelen te bewerken met EDM. Het voldoet ook goed aan de eisen van ontwerptekeningen en bereikt een zekere bewerkingsnauwkeurigheid. Daarom wordt EDM steeds vaker gebruikt in verschillende industrieënIn het volgende deel van dit artikel bespreken we eerst wat EDM-oppervlakteafwerking is en welke factoren hierop van invloed zijn. Daarna introduceren we de methoden voor het meten van de oppervlakteafwerking. Tot slot bespreken we hoe u de EDM-oppervlakteafwerking kunt verbeteren en de toepassingsgebieden van EDM-bewerking.
Wat is EDM-oppervlakteafwerking?
De oppervlakteafwerking van een EDM-bewerking verwijst naar de ruwheid en gladheid van het oppervlak van een werkstuk, verkregen door het EDM-proces. We kunnen oppervlakteruwheidsparameters gebruiken om de kwaliteit van de EDM-oppervlakteafwerking te meten. Deze parameters omvatten Ra (de gemiddelde hoogte van de contour) en Rz (de maximale hoogte van de contour).
De Ra-waarde geeft het gemiddelde weer van de absolute waarden van de afwijking van het oppervlak ten opzichte van de gemiddelde hoogte, meestal in micrometers (μm). Lagere Ra-waarden duiden op een gladder oppervlak, terwijl hogere Ra-waarden wijzen op een ruwer oppervlak, waarbij over het algemeen een fijnere afwerking gewenst is.
In tegenstelling tot Ra verwijst Rz naar de maximale hoogte van de contour. Over een monsterlengte is Rz het gemiddelde van de 5 grootste piekhoogtes en de 5 grootste daldieptes. Hoewel Rz ook de oppervlakteruwheid weergeeft, wordt Ra relatief vaker gebruikt.
Een goede of slechte oppervlakteafwerking heeft direct invloed op het gebruik van onderdelen, de assemblageprestaties en de uiterlijke kwaliteit. Bij EDM kan de oppervlakteafwerking tot op zekere hoogte worden gecontroleerd en verbeterd door de ontladingsparameters, het elektrodemateriaal, de werkvloeistof en andere factoren op een redelijke manier aan te passen. Op deze manier kan aan veel verschillende verwerkingsbehoeften worden voldaan.
Waarom is oppervlakteafwerking zo belangrijk?
De waarde van oppervlakteafwerking in de productie en techniek kan niet genoeg worden benadrukt. Als u zich verdiept in oppervlakteafwerking, zult u ontdekken dat het veel meer is dan alleen een oppervlak. Ten eerste heeft oppervlakteafwerking direct invloed op het uiterlijk van een product. Daarnaast beïnvloedt het de prestaties en levensduur van het product. Laten we eens kijken waarom oppervlakteafwerking zo belangrijk is:
- Esthetische aantrekkingskrachtDe eerste indruk die mensen van een product krijgen, is het uiterlijk en de textuur. Een goede oppervlakteafwerking verhoogt de visuele aantrekkingskracht. Dit kan een aanzienlijke impact hebben op hoe mensen het product ervaren en hoe prettig het is om te gebruiken.
- Functionele prestatiesOppervlaktekwaliteit heeft direct invloed op de interactie van een product met zijn omgeving. Een glad oppervlak vermindert bijvoorbeeld wrijving. Wrijving is noodzakelijk voor bewegende onderdelen.
- Duurzaamheid en slijtvastheidOppervlakteafwerkingen zijn ontworpen om bestand te zijn tegen zware omstandigheden. Dit verbetert de slijtvastheid van het product en verlengt de levensduur.
- Coating hechting:De ruwheid van het oppervlak van een product heeft invloed op hoe goed een coating of verf hecht.
- Verminderde wrijving en warmteontwikkeling:Oppervlakteafwerkingen, vooral in mechanische toepassingen, helpen de wrijving te minimaliseren, de warmteontwikkeling te verminderen en de efficiëntie te verhogen.
- Verbeter de geleidbaarheid en warmteafvoer:Oppervlaktepolijsten bij elektrische en thermische toepassingen verbetert de geleidbaarheid en helpt warmte af te voeren.
- Het beheersen van lichtreflectie en -verstrooiing:Bij optische toepassingen kan de afwerking van een oppervlak grote invloed hebben op de manier waarop licht wordt gereflecteerd en verstrooid.
Zoals u ziet, gaat het belang van oppervlakteafwerking veel verder dan esthetiek. Het is cruciaal voor de functionaliteit, duurzaamheid en algehele prestaties van een product. Of het nu gaat om een onderdeel van een hightechapparaat of een alledaags consumentenproduct, de oppervlakteafwerking bepaalt de kwaliteit en levensduur van het product.
Wat zijn de belangrijkste kenmerken van oppervlakteafwerking?
De kwaliteit van de oppervlakteafwerking kan een aanzienlijke impact hebben op de prestaties, levensduur en het algehele uiterlijk van een product. Daarom is het cruciaal om de basiskenmerken van de oppervlakteafwerking te begrijpen, of u nu in de productie werkt of de esthetiek en bruikbaarheid van het oppervlak van een product wilt begrijpen.
Of u nu productontwerper, machinist of gewoon geïnteresseerd bent in de complexiteit van productie: inzicht in deze principes helpt u de impact van oppervlakteafwerkingen op productie en productontwerp beter te begrijpen.
Leggen
De term "lay" verwijst naar het primaire oppervlaktepatroon of de oriëntatie van een eindproduct. Het heeft niet alleen betrekking op het uiterlijk van het product, maar ook op de prestaties ervan. Lay beïnvloedt aspecten zoals de retentie van smeermiddel in bewegende onderdelen en de spanningsverdeling over het oppervlak.
De lay-out wordt meestal visueel gemeten of met behulp van gespecialiseerde apparatuur zoals een oppervlakteprofiler. Het doel is om de overheersende patronen van de oppervlaktetextuur te bepalen. Deze kunnen parallel, loodrecht, cirkelvormig of zelfs willekeurig zijn. Deze beoordeling is cruciaal omdat deze direct van invloed is op de functie van het onderdeel en de interactie met andere componenten.
Oppervlakteruwheid
Oppervlakteruwheid is een term die vaak opduikt in gesprekken over oppervlakteafwerking. Het verwijst naar kleine imperfecties in een oppervlak. Bovendien wordt het meestal veroorzaakt door productieprocessen zoals machinale bewerking of schuren. Het zijn de kleine pieken en dalen die de topografie van een oppervlak bepalen.
Oppervlakteruwheid wordt gemeten door de defecten te kwantificeren met behulp van parameters zoals Ra (gemiddelde ruwheid), Rz (gemiddelde maximale hoogte) en Rmax (verticale afstand tussen pieken en dalen). Een stylusprofiler glijdt over het oppervlak en meet de verticale afwijking. Deze metingen leveren cruciale informatie op om te garanderen dat het oppervlak voldoet aan de ruwheidseisen van een specifieke toepassing.
Golvendheid
Golvendheid is iets anders dan oppervlakteruwheid. Het verwijst naar grotere, meer verspreide onregelmatige vormen op een oppervlak. Deze worden voornamelijk veroorzaakt door kromtrekken en trillingen tijdens frees- of warmtebehandelingsbewerkingen. Indien onbehandeld, kan oppervlaktegolving de assemblage van een werkstuk beïnvloeden en tot assemblageproblemen leiden.
Om de mate van golving te meten, wordt een methode gebruikt. Deze methode richt zich op de grotere rimpelpatronen op het oppervlak en negeert de fijnere details die in de oppervlakteruwheid zijn verzameld. Instrumenten voor het meten van de rimpelgraad zijn vergelijkbaar met instrumenten voor het meten van de ruwheid. Ze zijn echter ontworpen om fijnere details te verwijderen.
Factoren die de oppervlakteafwerking van EDM beïnvloeden
Om de ideale oppervlakteafwerking te verkrijgen, moet bij het gebruik van vonktechnologie speciale aandacht worden besteed aan een aantal beïnvloedende factoren. De meest voorkomende factoren zijn ontladingsparameters, elektrodemateriaal en -vorm, werkstukmateriaal, werkvloeistof en machinenauwkeurigheid. Deze factoren zijn cruciaal voor de kwaliteit van de resulterende oppervlakteafwerking. Het is mogelijk dat een zeer kleine verbetering tot onverwachte resultaten kan leiden.
Ontladingsparameters
Ontladingsparameters hebben doorgaans betrekking op drie hoofdaspecten: ontladingsstroom, ontladingsspanning en pulsfrequentie.
De grootte van de ontlaadstroom heeft direct invloed op de oppervlakteruwheid van de EDM. Dit komt doordat hogere pulsstromen de ontlaadenergie verhogen, wat leidt tot ongelijkmatig smelten en verdampen van het materiaal door de energie die in korte tijd vrijkomt, wat op zijn beurt leidt tot een ruwer oppervlak. Lagere ontlaadstromen daarentegen niet.
De hoogte van de ontladingsspanning beïnvloedt de grootte van de ontladingsspleet en de hoeveelheid ontladingsenergie. De juiste spanning draagt bij aan het behoud van stabiele verwerkingsomstandigheden en een betere oppervlakteafwerking.
De pulsfrequentie bepaalt het aantal ontladingen per tijdseenheid. Een hogere pulsfrequentie verhoogt de bewerkingssnelheid, maar kan ook leiden tot een toename van de bewerkte oppervlakteruwheid. Daarom kan een hogere pulsfrequentie worden gekozen bij het snel verwijderen van overtollig materiaal. Om echter een goede oppervlakteafwerking tijdens de nabewerking te garanderen, mag de frequentie over het algemeen niet te hoog zijn.
Eigenschappen en vorm van elektrodemateriaal
De invloed van het elektrodemateriaal op de oppervlakteafwerking mag niet worden genegeerd. Enerzijds beïnvloeden de eigenschappen van het elektrodemateriaal, zoals thermische geleidbaarheid, hardheid en slijtvastheid, de stabiliteit van het bewerkingsproces en het bewerkingseffect, wat op zijn beurt de oppervlakteafwerking beïnvloedt. Zo kan het gebruik van een goede thermische geleidbaarheid van het elektrodemateriaal het door warmte beïnvloede gebied van het bewerkingsproces verkleinen, wat resulteert in een gladder bewerkt oppervlak. Koperen elektroden daarentegen hebben een goede elektrische geleidbaarheid en slijtvastheid en kunnen daardoor een relatief hoge oppervlakteafwerking bereiken.
Aan de andere kant hebben de vorm en grootte van het elektrodemateriaal ook invloed op de oppervlakteafwerking van de EDM-elektrode. Door een geschikte elektrodevorm te ontwerpen, kunt u het fenomeen van zijcorrosie en koolstofophoping tijdens de bewerking verminderen en de precisie en oppervlakteafwerking van de bewerking verbeteren.
Werkstukmateriaal
De invloed van het werkstukmateriaal op de oppervlakteafwerking van de EDM-bewerking is het meest intuïtief. Probeer voor onderdelen met hoge eisen aan de oppervlakteafwerking materialen te kiezen met een goede elektrische geleidbaarheid en een hoge thermische geleidbaarheid voor EDM-bewerking. Dit maakt de warmteverdeling tijdens de ontladingsbewerking gemakkelijker te beheersen, wat bevorderlijk is voor een betere oppervlakteafwerking. Materialen met een hoge hardheid zijn doorgaans bestand tegen een hoge energieontlading, maar de afwerking kan minder zijn. Daarom moeten we het geschikte materiaal kiezen op basis van de afwerking en functionele eisen van het product, zodat we de laagste productiekosten kunnen behalen. geschikt voor een breed scala aan materialen en voldoet aan de unieke behoeften van verschillende toepassingen.
Werkvloeistof
Verschillende soorten werkvloeistoffen hebben verschillende effecten op het vonkvonkproces en beïnvloeden ook de uiteindelijke oppervlakteafwerking. Over het algemeen hebben verschillende werkvloeistoffen verschillende koel-, spaanafvoer- en deïonisatie-eigenschappen. Werkvloeistoffen met goede koel- en isolatie-eigenschappen kunnen de warmte-beïnvloede zone en koolstofafzetting tijdens het bewerkingsproces verminderen, waardoor de oppervlakteafwerking van de bewerkte oppervlakken verbetert. Zo wordt gedeïoniseerd water vaak gebruikt voor precisiebewerking, terwijl werkvloeistoffen op oliebasis beter koelen en spaanafvoeren en daarom in bepaalde specifieke bewerkingsomgevingen worden gebruikt.
Bovendien kunnen de concentratie en temperatuur van de werkvloeistof ook van invloed zijn op de resultaten van het bewerkte oppervlak. Een te hoge of te lage concentratie kan leiden tot een verhoogde ruwheid van het bewerkte oppervlak. Een geschikte temperatuur kan het koeleffect en de smeerprestaties van de werkvloeistof verbeteren, wat kan bijdragen aan een betere afwerking van het bewerkte oppervlak.
Machinenauwkeurigheid
De prestaties van werktuigmachines, zoals precisie, stabiliteit en stijfheid, beïnvloeden ook de afwerking van geëdmi-bewerkte oppervlakken. Hoogprecisie werktuigmachines kunnen de parameters van het bewerkingsproces beter beheersen, wat resulteert in stabielere en nauwkeurigere bewerkingsresultaten. Daarom is het cruciaal om de werktuigmachine in het dagelijks leven goed te onderhouden en te repareren.
Standaardisatie en meting van oppervlakteafwerking
Nadat de EDM-bewerking van het werkstuk is voltooid, moet de oppervlaktekwaliteit van het werkstuk worden beoordeeld door eerst de waarde te meten en vervolgens de resultaten van de meting te beoordelen op basis van de afwerkingsnorm, om vast te stellen of de afwerking gekwalificeerd is.
Oppervlakteafwerking Standaard
Normen voor oppervlakteafwerking zijn specifieke criteria en methoden die worden gebruikt om de ruwheid van een werkstuk te meten en te karakteriseren. Kennis van normen voor oppervlakteafwerking is belangrijk om de productkwaliteit en -functionaliteit te waarborgen. Veelgebruikte normen zijn onder andere ISO 4287, ASME B46.1 en JIS B0601. ISO 4287 is een norm voor oppervlakteafwerking, ontwikkeld door de International Organization for Standardization (ISO). Deze norm definieert ruwheidsparameters en meetmethoden. ASME B46.1 is een norm voor oppervlakteruwheid, ontwikkeld door de American Society of Mechanical Engineers (ASME) en omvat ruwheidsmetingen en -evaluaties. JIS B0601 is een norm voor oppervlakteruwheid, ontwikkeld door de Japanese Industrial Standards (JIS) en definieert ruwheidsparameters die in de Japanse industrie worden gebruikt.
Yonglihao Machinery is een leverancier die gespecialiseerd is in het bewerken van mechanische onderdelen. We beschikken over uiterst nauwkeurige EDM-productieapparatuur. We kiezen de juiste oppervlakteafwerkingsstandaard om de onderdelen te bewerken volgens de eisen van de klant en de tekeningen.
Meetmethode voor oppervlakteafwerkingen
Nadat we EDM hebben gebruikt om onderdelen te bewerken, meten we meestal de oppervlakteafwerking ervan. Er zijn veel manieren om de oppervlakteafwerking te meten, en elke methode heeft zijn voordelen en toepassingsgebied. Maar er zijn ook nadelen. Kies de juiste gangbare meetmethode. Doe dit op basis van de werkelijke verwerkingssituatie.
Stylusmethode
De stylusmethode is een meetmethode voor contactoppervlakken. Meestal gebruikt de contourmeter (ruwheidsmeter) een stylus om zachtjes langs het te meten oppervlak te bewegen. De verticale verplaatsing van de stylus wordt door een sensor omgezet in een elektrisch signaal, dat direct leidt tot de oppervlakteruwheidsparameter. Het gehele meetproces is zeer nauwkeurig en geschikt voor een breed scala aan oppervlakken, maar kan schade veroorzaken aan zachte oppervlakken. Omdat het relatief eenvoudig en snel is, is het ook een relatief gangbare meetmethode.
Interferometrie
Het principe van interferometrie is het gebruik van lichtgolfinterferentie om de oppervlakteruwheid te beoordelen door de vorm en verdeling van interferentielijnen te observeren. Het is een contactloze meetmethode. De nauwkeurigheid is hoog en het oppervlak is onbeschadigd. Het bereik is echter klein en de omgevingseisen zijn streng. Het is dus geschikt voor onderdelen met hoge eisen aan de oppervlakteafwerking.
Vergelijkingsmethode
Vergeleken met de eerste twee methoden is de vergelijkingsmethode een relatief eenvoudige meetmethode. Eerst wordt het standaard ruwheidsmonster gekozen en vervolgens wordt dit vergeleken met het bewerkte oppervlak. Door middel van visuele en fysieke aanraking kan de ruwheid worden beoordeeld. Voor sommige oppervlakteafwerkingsvereisten die niet bijzonder nauwkeurig zijn, kunnen we deze methode meestal gebruiken. Deze methode is eenvoudig en intuïtief, maar de eisen aan het meetpersoneel zijn hoger en de meetresultaten worden beïnvloed door subjectiviteit.
Lichtbronmethode
De lichtbronmethode maakt gebruik van verschillende hoeken en intensiteiten licht om op het oppervlak van het object te schijnen. De afwerking wordt beoordeeld door te kijken naar de verdeling en intensiteit van het gereflecteerde licht. Deze methode kan microscopische oneffenheden in het oppervlak beter in beeld brengen. De lichtbron en de observatieomstandigheden moeten echter consistent zijn. De methode is echter relatief complex en de eisen voor inspecteurs zijn hoog.
Methoden om de EDM-oppervlakteafwerking te verbeteren
Om de gewenste oppervlakteafwerking te verkrijgen, kunt u doorgaans de EDM-parameters optimaliseren en de oppervlakteafwerking verbeteren met nabewerkingstechnieken. Hoewel dit niet per se een bijzonder hoge precisie garandeert, biedt het wel enige verbetering ten opzichte van de vorige methode.
EDM-parameters optimaliseren
Selecteer geschikte bewerkingsparameters zoals stroomsterkte, spanning en pulsfrequentie, die een directe invloed hebben op de oppervlaktekwaliteit van de draadvonkbewerking. Door middel van experimenten en simulaties kunnen we de beste bewerkingsparameters vinden. Deze zorgen voor een hogere oppervlakteafwerking.
In de afwerkingsfase kunnen kleinere stroomsterktes en pulsbreedtes worden gebruikt om de oppervlakteruwheid te verminderen en de afwerking te verbeteren. Houd echter ook rekening met de verwerkingsefficiëntie. Deze moet voldoen aan de afwerkingseisen en tegelijkertijd zo snel mogelijk zijn.
Nabewerkingstechnologie
Om de oppervlakteafwerking van EDM te verbeteren, kan het oppervlak na de EDM-bewerking verder worden bewerkt door middel van slijpen, polijsten en andere nabehandelingen om bramen en oneffenheden te verwijderen en de oppervlakteafwerking te verbeteren. Daarnaast kan het oppervlak ook speciaal worden behandeld met chemische behandeling of elektrochemisch polijsten om een hogere afwerking en prestaties te verkrijgen.
Veelvoorkomende toepassingen die een superieure oppervlakteafwerking vereisen
Met behulp van EDM-technologie is het mogelijk om geleidende materialen te bewerken die zeer hard en moeilijk te bewerken zijn. Omdat het contactloos bewerken is, is er ook geen sprake van mechanische spanning die vervorming van het onderdeel kan veroorzaken. Het kent een breed scala aan toepassingen in sectoren zoals de lucht- en ruimtevaart, medische apparatuur en matrijzenbouw.
Lucht- en ruimtevaart
In de lucht- en ruimtevaart moeten veel onderdelen bestand zijn tegen extreme temperaturen en druk, waardoor er zeer hoge eisen worden gesteld aan de oppervlakteafwerking en materiaaleigenschappen. EDM kan aan deze eisen voldoen en de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van onderdelen garanderen. Zo wordt EDM bij de productie van vliegtuigmotoronderdelen gebruikt om complexe vormen en materialen met een hoge hardheid te bewerken om een hoge precisie en een hoogwaardige afwerking te bereiken.
Medisch veld
In de medische sector kan EDM nauwkeurig onderdelen met complexe vormen bewerken. Het biedt ook een uitstekende oppervlakteafwerking die voldoet aan de hoge eisen voor implantaten. Zo kunnen bijvoorbeeld kunstmatige gewrichten en chirurgische precisie-instrumenten met EDM worden bewerkt.
Matrijzenbouw
Veel onderdelen worden vervaardigd met behulp van mallen. Daarom stellen mallen bepaalde eisen aan de precisie en afwerking van de onderdelen. Zo vereist het holteoppervlak van precisiespuitgietmatrijzen voor kunststofproducten een zeer hoge afwerkingsgraad. Deze afwerking waarborgt de oppervlaktekwaliteit van de kunststofproducten en vergemakkelijkt het ontvormen. Daarnaast kan EDM-technologie ook worden gebruikt bij de bewerking van stansmessen.
Conclusie
Het bereiken van de beste oppervlakteafwerking in vonken is een streven van groot belang. Door de vonkparameters en nabewerkingstechnieken te optimaliseren, zal de oppervlakteafwerking van de onderdelen verbeteren. Door de voortdurende technologische ontwikkeling zal het ook in steeds meer industrieën worden toegepast. Heeft u nog vragen over vonktechnologie? Neem dan contact met ons op. Ook als u nog vonkprojecten en -behoeften heeft, kunt u contact met ons opnemen. We helpen u graag verder. eersteklas draadvonkbewerkingsdienstenWij horen graag van u!
Veelgestelde vragen
Hoe bereikt EDM een spiegeleffect?
Met EDM kunt u een spiegelgladde afwerking bereiken door:
●procesinstellingen optimaliseren
●het kiezen van hoogwaardige elektroden
●gebruik van hoogwaardige werkvloeistoffen
●met behulp van ultramoderne EDM-apparatuur
●het toepassen van de juiste oppervlaktebehandelingen.
Wat zijn de gebruikelijke nabehandelingstechnieken voor EDM-bewerking?
Veelgebruikte technieken zijn onder meer polijsten, slijpen en kogelstralen. Deze technieken zijn allemaal ontworpen om opnieuw gegoten lagen te verwijderen en de oppervlaktetextuur te verfijnen.
Heeft het type diëlektrische vloeistof invloed op de oppervlakteafwerking van EDM?
Ja, de kwaliteit en het beheer van de vloeistof hebben grote invloed op de verwijdering van vuil en de koeling. Dit heeft op zijn beurt invloed op de oppervlakteafwerking.