Hoe nauwkeurig is draadvonken?

Draadvonken is een speciale bewerkingstechnologie die zijn oorsprong vindt in de jaren 40. In 1943 vonden BR en NI Lazarenko uit de Sovjet-Unie EDM uit, dat aanvankelijk werd gebruikt voor het bewerken van moeilijk te bewerken metalen materialen zoals hardmetaal. Tegenwoordig kan draadvonken worden gebruikt voor bewerkingsmaterialen zolang ze maar elektrisch geleidend zijn. Dit wordt steeds belangrijker in de productie.

Draadvonken heeft aanzienlijke voordelen boven traditionele bewerkingsmethodenHet is geschikt voor het bewerken van zeer harde of brosse materialen, die vaak niet nauwkeurig bewerkt kunnen worden met conventionele methoden. Bovendien is WEDM extreem nauwkeurig, wat vooral belangrijk is voor bewerkingsprojecten waarbij de kwaliteit van onderdelen cruciaal is. Daarom is inzicht in de bewerkingsnauwkeurigheid van draadvonken cruciaal om de kwaliteit van onderdelen te waarborgen.

Vervolgens bespreken we draadvonken en de nauwkeurigheid ervan. Ben je geïnteresseerd in dit vakgebied? Volg ons dan voor meer informatie!

Wat is draadvonken?

Draadvonken is een proces waarbij materiaal wordt verwijderd door middel van een gepulste elektrische ontlading. Hierbij wordt een dunne draad gebruikt, die elektrisch geleidend moet zijn om te kunnen werken. Het snijden gebeurt door elektriciteit te ontladen tussen de gloeidraad en het te bewerken werkstuk. Tijdens de ontlading veroorzaken de hoge temperaturen lokaal smelten en verdampen van het werkstuk. Dit snijdt het materiaal. De elektrodedraad beweegt volgens een vooraf bepaald traject, aangestuurd door het CNC-systeem, waardoor het werkstuk in de gewenste vorm wordt gesneden. Bovendien raakt de gloeidraad van de elektrode het materiaal tijdens het proces niet. Draadvonken veroorzaakt dus geen grote snijspanning.

Principe van draadsnijden

Bij het bewerken van onderdelen met een draadvonkmachine zijn er doorgaans vijf stappen.

Ten eerste moet er een elektrode zijn voor de ontlading. Bij het draadvonken wordt eerst een dunne draad (meestal molybdeen, koper of een gelegeerde draad) als elektrode gebruikt. Deze dunne draad wordt aan het snijapparaat bevestigd en dient als elektrodegereedschap voor het snijden.

Vervolgens vindt een elektrische vonkontlading plaats. Het werkstuk wordt aangesloten op de positieve pool van de gepulste voeding, terwijl de draad als gereedschapselektrode wordt aangesloten op de negatieve pool van de hoogfrequente gepulste voeding. Tussen de elektrodedraad en het werkstuk ontstaat door de gepulste vonkontlading een hoge temperatuur. Deze hoge temperatuur is voldoende om het metaal plaatselijk te smelten of te verdampen.

Vervolgens wordt een snijnaad gevormd. Het gesmolten of verdampte metaal wordt door de werking van de elektrische vonkontlading naar buiten geslingerd, waardoor een snede in het werkstuk ontstaat. Deze snede is het belangrijkste resultaat van draadvonken.

De CNC-programmering regelt vervolgens de beweging van de snijdraad. Het gehele snijproces wordt door de CNC geprogrammeerd om de snijbaan van de draad nauwkeurig te regelen. De mogelijkheid van draadvonken om onderdelen van elke grootte te bewerken complexe vorm komt door de CNC-programmering.

Tot slot wordt een werkvloeistof gebruikt om vuil te verwijderen. Tijdens het proces wordt een speciale vloeistof gebruikt bij draadvonken. Deze verwijdert vuil dat tijdens de bewerking is ontstaan. Dit zorgt voor een gladde snede.

Hoe nauwkeurig is WEDM?

WEDM wordt doorgaans onderverdeeld in langzaam-draad en snel-draad. Vergeleken met snel-draad is de precisie van langzaam-draad zeer hoog. De precisie kan zelfs tot op micronniveau reiken.

Over het algemeen kan de bewerkingsnauwkeurigheid van draadsnijden met langzame voeding ±0,002 mm tot ±0,005 mm bedragen, en de oppervlakteruwheid kan Ra0,2 micron of minder bereiken. De nauwkeurigheid van FWED is relatief laag, meestal rond de ±0,01 mm tot ±0,02 mm, en de oppervlakteruwheid ligt over het algemeen tussen Ra1,25 micron en Ra2,5 micron. De nauwkeurigheid blijft echter niet altijd gelijk. De nauwkeurigheid van draadsnijden wordt door veel factoren beïnvloed. Tijdens het gebruik moeten we de snijmethode afstemmen op de specifieke behoeften en omstandigheden. We moeten de parameters en processen optimaliseren. Alleen dan kunnen we een betere nauwkeurigheid bereiken.

Factoren die de precisie van draadsnijden beïnvloeden

Draadsnijden met langzaam aanvoerende draad levert zeer nauwkeurige onderdelen op. Veel factoren kunnen deze precisie echter beïnvloeden. De nauwkeurigheid van de apparatuur, de kwaliteit van de elektrodedraad, de verwerkingsparameters, de materialen van het werkstuk en de werkvloeistof hebben bijvoorbeeld allemaal invloed op de nauwkeurigheid van het onderdeel.

Precisie van de apparatuur

Nauwkeurigheid van de apparatuur verwijst naar de mechanische, bewegings- en besturingsprecisie van de machine. Deze factoren hebben direct invloed op de nauwkeurigheid van het draadsnijden. Bijvoorbeeld de rechtheid en parallelliteit van de geleiderail van de machine en de transmissienauwkeurigheid van de schroef. Als de machine zelf onnauwkeurig is of defect raakt, heeft dit direct invloed op de nauwkeurigheid. Trillingen en vervorming kunnen worden verminderd door de structuur van de machine te verbeteren en zo de bewerkingsnauwkeurigheid te verbeteren.

Kwaliteit van de elektrodedraad

De kwaliteit van de elektrodedraad is ook een belangrijke factor die direct van invloed is op de precisie van het draadsnijden. Over het algemeen kan hoogwaardig elektrodedraadmateriaal de ontladingsstabiliteit verbeteren. Een dunnere elektrodedraaddiameter kan een kleinere opening snijden om de precisie te verbeteren, maar de sterkte zal afnemen. Een ongelijkmatige spanning van de elektrodedraad of overmatig verlies kan ook leiden tot een afname van de bewerkingsnauwkeurigheid. Molybdeendraad is bijvoorbeeld een veelgebruikt elektrodedraadmateriaal bij draadvonken. Naarmate de tijd verstrijkt, zal de molybdeendraad geleidelijk slijten, wat leidt tot een afname van de bewerkingsnauwkeurigheid.

Verwerkingsparameters

De instelling van parameters voor draadsnijverwerking verwijst over het algemeen naar ontladingsparameters zoals pulsstroom, pulsbreedte en pulsinterval. De invloed van verschillende parameterinstellingen op de precisie van bewerkte onderdelen is ook verschillend. Een te hoge pulsstroom en pulsbreedte kunnen leiden tot een te hoge ontladingsenergie, wat leidt tot oppervlakteverbranding en thermische vervorming van het werkstuk en de nauwkeurigheid beïnvloedt; te lage parameters verminderen de verwerkingsefficiëntie en verhogen de productiekostenDaarom moeten de bewerkingsparameters worden ingesteld op basis van de daadwerkelijk bewerkte materialen en elektrodedraden om de juiste keuze te maken. Daarnaast heeft de bewerkingssnelheid ook invloed op de bewerkingsnauwkeurigheid. Voor onderdelen met hoge oppervlaktekwaliteitseisen mag de bewerkingssnelheid niet te hoog worden ingesteld.

Werkstukmateriaal

De invloed van het werkstukmateriaal op de nauwkeurigheid is ook een belangrijke factor die niet mag worden genegeerd. Bij de keuze van verschillende werkstukmaterialen zijn de eigenschappen verschillend. Het type, de hardheid, het smeltpunt, de thermische geleidbaarheid en andere eigenschappen van het materiaal beïnvloeden de thermische vervorming en het ontladingseffect tijdens de bewerking, wat op zijn beurt de nauwkeurigheid beïnvloedt. Materialen met een hoge rek en een hoge thermische geleidbaarheid kunnen aanzienlijk ontladen en thermische vervorming verminderen, wat de bewerkingsnauwkeurigheid verbetert. Aluminiumlegering geleidt bijvoorbeeld warmte goed en voert deze snel af. Het vervormt ook minder. Titaniumlegering daarentegen geleidt warmte slecht. Warmte bouwt zich op tijdens de bewerking, wat iets meer vervorming veroorzaakt.

Werkvloeistof

Over het algemeen is de werkvloeistof een onmisbaar onderdeel van het draadsnijproces. Deze vloeistof heeft de functies koeling, spaanafvoer en de-ionisatie en draagt bij aan een betere bewerkingsnauwkeurigheid. De kwaliteit en concentratie van de werkvloeistof hebben een belangrijke invloed op de snijnauwkeurigheid. Een hoogwaardige werkvloeistof kan de functies koeling, spaanafvoer en de-ionisatie beter uitvoeren. Een slechte vloeistof kan onzuiverheden of een onstabiele samenstelling bevatten. Deze problemen beïnvloeden de uitstroom en de bewerkingsstabiliteit, wat leidt tot een afname van de nauwkeurigheid.

Een te lage concentratie van de vloeistof kan leiden tot slechte koeling en spaanafvoer. De warmte van het ontladingsproces kan niet tijdig worden afgevoerd. Spaanders kunnen niet goed worden afgevoerd. Dit kan gemakkelijk brandwonden, ruwheid en afwijkingen veroorzaken. Een te hoge concentratie kan de vloeibaarheid en permeabiliteit van de werkvloeistof beïnvloeden, wat ook ongunstig is voor de warmteafvoer en spaanafvoer, en de snijnauwkeurigheid negatief beïnvloedt.

Kortom, veel factoren beïnvloeden de precisie van het draadsnijden. Naast de bovengenoemde vijf factoren zijn er de klem- en positioneringsnauwkeurigheid en de externe omgeving. Veranderingen in een van deze factoren kunnen van invloed zijn op de uiteindelijke nauwkeurigheid van de bewerking. Daarom is het bij de keuze voor draadsnijden voor onderdelen met hoge precisie-eisen belangrijk om de feitelijke situatie goed te overwegen.

Methoden voor het verbeteren van de precisie van draadsnijbewerking

Verbeter de prestaties van de machine

Bij het bewerken van onderdelen met hoge precisie geven we prioriteit aan de selectie van zeer nauwkeurige bewerkingsmachines. Het is echter ook mogelijk om de bewerkingsnauwkeurigheid van WEDM te verbeteren door de prestaties van de bewerkingsmachines te verbeteren. Enerzijds kan het gebruik van zeer nauwkeurige numerieke besturingssystemen een nauwkeurigere bewegingsregeling realiseren en vervolgens de nauwkeurigheid verbeteren. Anderzijds is regelmatig onderhoud van het besturingssysteem en regelmatige kalibratie nodig om de goede werking ervan te garanderen. Voer daarnaast regelmatig inspecties en onderhoud uit aan de componenten van de bewerkingsmachine. Reinig tegelijkertijd het oppervlak van de bewerkingsmachine, met name de geleiderail en de schroef, om te voorkomen dat stof of vuil de nauwkeurigheid beïnvloedt.

Kies een geschikte elektrode draad

Kies vóór het knippen het type elektrodedraad dat aan de eisen voldoet. Veelgebruikte elektrodedraden zijn bijvoorbeeld molybdeendraad of wolfraamdraad.

Om aan de precisievereisten te voldoen, kiest u vervolgens voor draad van hoge kwaliteit. Deze moet een uniforme diameter hebben. Dit kan jitter en verlies verminderen. Na deze bewerking verbetert u bovendien de precisie.

Redelijke instelling van verwerkingsparameters

Voordat de nieuwe onderdelen voor het eerst met draadsnijden worden bewerkt, kunnen de verwerkingsparameters worden ingesteld op basis van eerdere ervaring en methoden. De verwerkingsparameters omvatten pulsstroom, pulsbreedte en pulsinterval. Vervolgens wordt een test of eerste bewerking uitgevoerd, op basis van de verwerkingsresultaten, om de beste pulsstroom, pulsbreedte, pulsinterval en andere parameters te bepalen om een stabiele en efficiënte draadvonkbewerking te bereiken.

Optimaliseer de materiaalkeuze van het werkstuk

De materiaalkeuze van onderdelen wordt over het algemeen door werktuigbouwkundigen bepaald op basis van de productprestaties. Als er wordt besloten dat het te bewerken materiaal met draadvonken moet worden gebruikt, moet daarom eerst de hardheid van het materiaal worden overwogen, met als uitgangspunt dat de productprestaties prioriteit hebben. Zachtere materialen, zoals aluminiumlegeringen, zijn relatief eenvoudig te bewerken, maar kunnen uitdagingen opleveren op het gebied van precisie en oppervlaktekwaliteit. Materialen met een hogere hardheid, zoals gietstaal, zijn daarentegen moeilijker te bewerken, maar kunnen een betere nauwkeurigheid en oppervlakteruwheid opleveren.

Ten tweede kan de geleidbaarheid van het materiaal ook van invloed zijn op het draadsnijden. Materialen met een goede elektrische geleidbaarheid kunnen het ontladingsproces stabieler maken en de bewerkingsnauwkeurigheid verbeteren. Daarom moet de materiaalkeuze voor draadvonken worden geoptimaliseerd op basis van het product om een hogere bewerkingsnauwkeurigheid te verkrijgen.
Maar als leverancier van onderdelen moeten de materialen voor onderdelen worden geselecteerd op basis van de tekeningvereisten van de klant. Tenzij de klant speciale wensen heeft, kan het verwerkingsmateriaal alleen worden vervangen na toestemming van de klant.

Selectie van geschikte werkvloeistof

Bij het draadsnijden zijn verschillende verwerkingsmaterialen en werkvloeistoffen niet hetzelfde. Meestal moet rekening worden gehouden met factoren zoals koelprestaties, spaanafvoer, isolatie en roestwerende eigenschappen. Veelgebruikte werkvloeistoffen voor draadsnijden zijn onder andere emulsievloeistoffen, werkvloeistoffen op waterbasis, enzovoort. In de praktijk is het noodzakelijk om de meest geschikte werkvloeistof te selecteren op basis van de specifieke verwerkingsomstandigheden en -vereisten, door middel van testen en ervaring.

Voorzorgsmaatregelen bij het gebruik van draadsnijverwerking

Bij het gebruik van draadsnijbewerking moeten de volgende punten in acht worden genomen om een ideale verwerkingsnauwkeurigheid te verkrijgen:

• Zorg ervoor dat het werkstuk nauwkeurig wordt vastgeklemd en gepositioneerd voordat u met de bewerking begint, zodat het niet losraakt of verschuift tijdens de bewerking.
• Controleer de werkvloeistof regelmatig en vervang deze om deze stabiel te houden tijdens het draadsnijden.
• Nadat de bewerking is voltooid, moeten het werkstuk en de machine tijdig worden schoongemaakt om de resterende werkvloeistof en spanen te verwijderen.
• Redelijke indeling van de bewerkingsvolgorde, eerst voorbewerken en dan nabewerken. Voor de complexe vorm van het werkstuk kan het gebruik van gesegmenteerde bewerking of meerdere snijmethoden de bewerkingsnauwkeurigheid verbeteren.

Veiligheid en onderhoud bij draadsnijverwerking

Regelmatig onderhoud en veiligheid zijn essentieel voor WEDM-werkzaamheden. Dit garandeert zowel de levensduur van de machine als de veiligheid van de gebruiker.

Veiligheidsprotocollen

• Regelmatige training:De operator moet voortdurend worden bijgeschoold over de nieuwste veiligheidsmaatregelen en noodprocedures.
• Beschermende uitrusting: Draag geschikte veiligheidsuitrusting ter bescherming tegen vonken en vuil, zoals handschoenen, een veiligheidsbril en een gelaatsscherm.
• Noodstopvoorziening: De machine moet uitgerust zijn met een gemakkelijk bereikbare noodstop. Hierdoor kan de draadknipper indien nodig direct worden gestopt.

Routinematige onderhoudsprocedures

• Staat van de draden: Kabels moeten regelmatig worden gecontroleerd en vervangen. Dit voorkomt draadbreuk, wat kan leiden tot vertraging of schade aan de werking.
• Diëlektrische vloeistof: De diëlektrische vloeistof moet schoon en op het juiste niveau worden gehouden. Dit zorgt voor een goede koeling en afvoer van vuil.
• Filters en reservoirs: Reinig of vervang filters en controleer reservoirs regelmatig. Dit helpt de machineprestaties te behouden en verontreiniging te voorkomen.

Hoe kiest u een draadvonkdienstverlener?

Het selecteren van de juiste leverancier van draadvonkdiensten is cruciaal voor het behalen van de gewenste resultaten voor precisieproductie. Bij het selectieproces moet rekening worden gehouden met diverse factoren die de kwaliteit van het werk en de betrouwbaarheid van de dienstverlening beïnvloeden. Daarom moeten de volgende factoren in overweging worden genomen bij het evalueren van potentiële leveranciers van draadvonkdiensten:

Vragen die u aan potentiële leveranciers kunt stellen

• Ervaring en expertise: Hoe lang levert u al draadvonkdiensten? Kunt u informatie verstrekken over de kwalificaties en opleidingen van de technici?
• Capaciteit en prestaties: Wat is de capaciteit van jullie machines? Wat is de maximale grootte die verwerkt kan worden?
• Kwaliteitscontrole: Welke kwaliteitsborgingsprogramma's hanteert u? Heeft u certificeringen?
• Doorlooptijd: Wat is uw typische doorlooptijd voor een project zoals het onze?
• KostenstructuurKunt u een volledig prijsoverzicht geven? Welke factoren beïnvloeden de uiteindelijke kosten?
• Ondersteuning en service: Hoe regelt u de communicatie met klanten en projectupdates? Wat is uw procedure voor het afhandelen van vragen of opmerkingen tijdens de verwerking?

Beoordeling van technische capaciteiten en eerdere projecten

• Machinetechnologie: Evalueer de modernisering en het onderhoud van hun WEDM-apparatuur. Als de dienstverlener beschikt over state-of-the-art machines met functies zoals meerassig snijden en afwerken, kan worden aangetoond dat de dienstverlener over de nieuwste geavanceerde technologie beschikt.
• Portefeuillebeoordeling: Vraag informatie aan over eerdere projecten die vergelijkbaar zijn met uw behoeften. Houd rekening met de complexiteit van de projecten die ze hebben uitgevoerd en de sectoren die ze bedienen.
• Klantbeoordelingen en getuigenissen: Beoordelingen en testimonials kunnen de betrouwbaarheid en kwaliteit van de dienstverlener aantonen. Betrouwbare dienstverleners zouden testimonials van eerdere klanten moeten kunnen overleggen.
• Steekproeftesten: Vraag indien mogelijk om een voorbeeldproject. Dit geeft een idee van de daadwerkelijke kwaliteit van het werk van de dienstverlener. Dit kan licht werpen op hun vermogen om aan exacte specificaties en deadlines te voldoen.

Yonglihao Machinery is een toonaangevende leverancier van CNC-bewerkingsdiensten. Daarnaast kunnen we ook hoogwaardige draadvonkbewerkingsdiensten leveren. Met moderne apparatuur en ervaren experts kunnen we onze klanten hoogwaardige bewerkte onderdelen leveren.

Conclusie

In dit artikel worden het bewerkingsprincipe van draadvonken en de nauwkeurigheid ervan besproken. Vervolgens hebben we besproken welke factoren van invloed zijn op het snijden van draad. We hebben ook methoden besproken om de precisie van het draadvonken te verbeteren. Tot slot werden de voorzorgsmaatregelen geïntroduceerd. Door bovenstaande inleiding denk ik dat u een zeker begrip heeft van de precisie van draadvonken. Mocht u daarna draadvonken nodig hebben, neem dan contact op met Yonglihao Machinery. Wij hebben ruime ervaring op dit gebied. Wij kunnen u voorzien van: professionele draadvonkdiensten voor jou.

Veelgestelde vragen

Welke materialen kunnen door WEDM worden verwerkt?

WEDM is geschikt voor materialen met een goede elektrische geleidbaarheid, zoals metalen, silicium en grafiet.

Wat zijn de voor- en nadelen van WEDM?

WEDM heeft vele voordelen. Het heeft een hoge precisie en kan complexe vormen verwerken. Het verwerkt ook met lage spanning en heeft geen beperkingen op de materiaalhardheid. De nadelen zijn: alleen geleidende materialen kunnen worden bewerkt. De snelheid is laag en de kosten hoog.

Is WEDM over het algemeen geschikt voor de verwerking van kleine of grote hoeveelheden onderdelen?

WEDM is beter geschikt voor het verwerken van kleine aantallen onderdelen. De onderdelen hebben complexe vormen en vereisen een hoge precisie. Bij grote aantallen eenvoudige onderdelen kunnen andere, kosteneffectievere bewerkingsmethoden worden overwogen.