1. EDM
1) Princípios básicos
EDM é um método de processamento especial que usa o efeito de erosão elétrica gerado pela descarga de pulso entre os dois eletrodos imersos no fluido de trabalho para erodir materiais condutores. Também é chamada de usinagem por descarga elétrica ou usinagem por eletroerosão.
EDM é adequado para o processamento de peças complexas, como pequenas cavidades de precisão, ranhuras estreitas, ranhuras e cantos. Onde superfícies complexas são difíceis de serem alcançadas pela ferramenta, onde são necessários cortes profundos e onde a relação comprimento/diâmetro é particularmente alta, o processo EDM é superior ao fresamento. Para o processamento de peças de alta tecnologia, a nova descarga do eletrodo de fresagem pode melhorar a taxa de sucesso, e o EDM é mais adequado do que os altos e caros custos de ferramentas.
Além disso, onde o acabamento EDM é especificado, o EDM é usado para fornecer uma superfície com padrão de faísca. Hoje, com o rápido desenvolvimento do fresamento de alta velocidade, o espaço de desenvolvimento do EDM foi reduzido até certo ponto. Ao mesmo tempo, o fresamento de alta velocidade também trouxe maior progresso tecnológico para EDM. Por exemplo, a fresagem de alta velocidade é usada para fabricar eletrodos. Devido à realização de processamento de área estreita e resultados de superfície de alta qualidade, o número de projetos de eletrodos é bastante reduzido. Além disso, o uso de fresagem de alta velocidade para fabricar eletrodos também pode aumentar a eficiência da produção para um novo nível e pode garantir a alta precisão dos eletrodos, de modo que a precisão do EDM também seja aprimorada.
Se a maior parte da usinagem da cavidade for feita por fresamento de alta velocidade, o EDM é usado apenas como meio auxiliar para limpar os cantos e aparar as arestas, de modo que a tolerância seja mais uniforme e menor
2) Equipamento básico: máquinas-ferramentas EDM.
3) Características principais
Ele pode processar materiais e peças de trabalho com formas complexas que são difíceis de cortar pelos métodos de corte comuns; não há força de corte durante o processamento; não há defeitos como rebarbas e marcas de faca; o material do eletrodo da ferramenta não precisa ser mais duro que o material da peça; o uso direto de processamento de energia elétrica é conveniente para automação; Após o processamento, forma-se uma camada metamórfica na superfície, que deve ser posteriormente removida em algumas aplicações; a purificação do fluido de trabalho e o tratamento da poluição por fumaça gerada durante o processamento são mais problemáticos.
EDM tem as seguintes características
Ele pode processar qualquer material condutor de alta resistência, alta dureza, alta tenacidade, alta fragilidade e alta pureza; não há força mecânica óbvia durante o processamento e é adequado para processar peças e microestruturas de baixa rigidez: os parâmetros de pulso podem ser ajustados de acordo com as necessidades e podem ser usados na mesma máquina Usinagem de desbaste, usinagem de semi-acabamento e usinagem de acabamento são executado na máquina-ferramenta; os poços na superfície após EDM são bons para armazenamento de óleo e redução de ruído; a eficiência da produção é inferior à da usinagem de corte; parte da energia é consumida no eletrodo da ferramenta durante o processo de descarga, levando à perda do eletrodo e afetando a precisão da conformação.
4) Escopo de uso
Processamento de moldes e peças com furos e cavidades de formas complexas; processamento de vários materiais duros e quebradiços, como metal duro e aço endurecido; processamento de orifícios finos profundos, orifícios de formato especial, ranhuras profundas, ranhuras estreitas e folhas de corte; Ferramentas de processamento e ferramentas de medição, como várias ferramentas de conformação, gabaritos e medidores de anéis de rosca.
EDM deve atender a três condições
1. A fonte de alimentação de pulso deve ser usada
2. Um dispositivo de ajuste automático de alimentação deve ser usado para manter uma pequena folga de descarga entre o eletrodo da ferramenta e o eletrodo da peça de trabalho
3. A descarga de faísca deve ser realizada em um meio líquido com uma certa rigidez dielétrica (10~107Ω·m).
Nem todos os aços para moldes podem ser EDM espelhados
A eletroerosão de alguns aços para moldes pode facilmente atingir o efeito de espelho, enquanto alguns aços para moldes não conseguem atingir o efeito de espelho de qualquer maneira. Ao mesmo tempo, a dureza do aço do molde é maior e o efeito da superfície do espelho EDM é melhor. Consulte a tabela abaixo para vários materiais e propriedades de acabamento espelhado.
2. Fio EDM
1) Princípios básicos
Usando fios de metal finos em movimento contínuo (chamados de fios de eletrodo) como eletrodos, a peça de trabalho é submetida a descarga de faísca de pulso para gravar metal e cortar em formas. O inglês é Wire cut Electrical Discharge Machining, conhecido como WEDM, também conhecido como fio de corte.
2) Equipamento básico: máquina-ferramenta EDM.
3) Características principais
Além das características básicas do EDM, o WEDM também possui algumas outras características:
① Não há necessidade de fabricar eletrodos de ferramentas com formas complexas, qualquer superfície curva bidimensional com uma linha reta como a geratriz pode ser processada;
②Ele pode cortar uma fenda estreita de cerca de 0,05mm;
③ Durante o processamento, todos os materiais em excesso não são transformados em resíduos, o que melhora a taxa de utilização de energia e materiais;
④No WEDM de baixa velocidade, onde o fio do eletrodo não é reciclado, a atualização contínua do fio do eletrodo é benéfica para melhorar a precisão do processamento e reduzir a rugosidade da superfície;
⑤ A eficiência de corte que pode ser alcançada pelo WEDM é geralmente {{0}} mm2/min, até 300 mm2/min; a precisão do processamento é geralmente de ±0,01 a ±0,02 mm, até ±0,004 mm; a rugosidade da superfície geralmente é Ra2,5 a 1,25 mícrons, e a mais alta pode atingir Ra0,63 mícrons; a espessura de corte é geralmente 40-60 mm, e a espessura máxima pode chegar a 600 mm.
4) Escopo de uso
Usado principalmente para processamento: várias peças complexas e precisas, como punções, matrizes, punções e matrizes, placas de fixação, placas de decapagem, etc. de matrizes de puncionamento; eletrodos de metal para ferramentas de conformação, gabaritos e eletroerosão; Todos os tipos de furos minúsculos, ranhuras estreitas, curvas arbitrárias, etc. Tem vantagens notáveis, como tolerância de usinagem pequena, alta precisão de usinagem, ciclo de produção curto e baixo custo de fabricação, e tem sido amplamente utilizado na produção. Atualmente, as máquinas-ferramenta de descarga elétrica de fio no país e no exterior representam mais de 60% do número total de máquinas-ferramenta elétricas.
A usinagem por descarga elétrica com corte a fio é uma tecnologia para alcançar a usinagem do tamanho da peça. Sob certas condições do equipamento, uma formulação razoável da rota de processamento é um elo importante para garantir a qualidade do processamento da peça.
O processo de processamento de moldes ou peças WEDM geralmente pode ser dividido nas seguintes etapas.
Analisar e revisar desenhos
Analisar o padrão é um primeiro passo decisivo para garantir a qualidade de processamento da peça de trabalho e os indicadores técnicos abrangentes da peça de trabalho. Tomando como exemplo a matriz de corte, ao digerir o padrão, primeiro é necessário escolher o padrão da peça que não pode ou não é fácil de ser processado pelo WEDM, aproximadamente da seguinte forma:
1. A rugosidade da superfície e a precisão dimensional são muito altas e a peça de trabalho não pode ser retificada manualmente após o corte;
2. Nos cantos do gráfico não são permitidas peças com folgas estreitas menores que o diâmetro do fio do eletrodo mais a folga de descarga, ou peças com cantos arredondados formados pela folga de descarga do guindaste rígido do eletrodo;
3. Materiais não condutores;
4. Peças cuja espessura exceda o vão da armação de arame;
5. O comprimento de processamento excede o comprimento de curso efetivo dos carros x e y, e as peças de trabalho requerem alta precisão.
Sob a condição de estar em conformidade com o processo de corte de fio, a rugosidade da superfície, precisão dimensional, espessura da peça, material da peça, tamanho, folga de ajuste e espessura da peça de perfuração devem ser cuidadosamente considerados.
Notas de Programação
1. Determinação da folga da matriz e raio do círculo de transição
Determine razoavelmente a folga da matriz. A seleção razoável da folga da matriz é um dos principais fatores relacionados à vida útil da matriz e ao tamanho da rebarba da peça estampada. A folga da matriz de diferentes materiais é geralmente selecionada na seguinte faixa:
Para materiais de moldagem macios, como cobre, alumínio macio, alumínio semi-rígido, baquelite, papelão vermelho, folhas de mica, etc., a folga entre o punção e a matriz pode ser selecionada como 10 por cento -15 por cento da espessura do material de perfuração.
Para materiais de estampagem rígidos, como chapas de ferro, chapas de aço, chapas de aço silício, etc., a folga entre o punção e a matriz pode ser selecionada como 15 por cento -20 por cento da espessura da punção.
Estes são os dados empíricos reais de algumas matrizes de puncionamento de corte de fio, que são menores do que as matrizes de puncionamento de grandes folgas internacionalmente populares. Como a superfície da peça de trabalho processada por corte de fio tem uma camada de camada de fusão frágil, quanto maiores os parâmetros elétricos de processamento, pior a rugosidade da superfície da peça de trabalho e mais espessa a camada de fusão. Com o aumento dos golpes da matriz, essa camada de superfície quebradiça se desgastará gradualmente e a folga da matriz aumentará gradualmente.
Determine razoavelmente o raio do círculo de transição. A fim de melhorar a vida útil das matrizes de estampagem a frio em geral, círculos de transição devem ser adicionados nas interseções de linhas, círculos de linha e interseções distantes, especialmente em cantos com pequenos ângulos. O tamanho do círculo de transição pode ser considerado de acordo com a espessura do material de corte, a forma do molde, a vida útil necessária e as condições técnicas das peças puncionadas. Com a espessura das peças puncionadas, o círculo de transição também pode aumentar de acordo. Geralmente, pode ser selecionado dentro do intervalo de 0.1-0.5mm.
Para o círculo de transição onde o material da peça de estampagem é fino, a folga de ajuste do molde é pequena e a peça de estampagem não pode ser ampliada, a fim de obter uma boa folga de ajuste do punção e matriz, geralmente um círculo de transição deve ser adicionado no canto da figura. Porque a trajetória de processamento do eletrodo de fio processará naturalmente um círculo de transição com um raio igual ao raio do eletrodo de fio mais a folga de descarga de um lado no canto interno.
2. Calcule e escreva o programa de processamento
Ao programar, é necessário escolher uma posição de fixação razoável de acordo com os ingredientes e, ao mesmo tempo, determinar um ponto de partida e uma rota de corte razoáveis.
O ponto de corte deve ser tomado no canto do gráfico, ou na parte onde é fácil remover o ponto convexo.
A rota de corte é baseada principalmente no princípio de prevenir ou reduzir a deformação do molde. Geralmente, isso deve ser considerado para facilitar o corte dos gráficos próximos ao lado de fixação.
3. Fita de programa e fita de revisão para encadeamento e processamento
Depois que a fita de papel é feita de acordo com a folha de programa, a folha de programa e a fita de papel preparada devem ser verificadas uma a uma. Depois que a fita de papel de revisão é usada para inserir o programa no controlador, a amostra pode ser cortada. Peças de trabalho simples e seguras podem ser processadas diretamente. . Para moldes que exigem alta precisão dimensional e pequena folga de correspondência entre as matrizes convexa e côncava, é necessário usar materiais finos para corte de teste, podendo ser verificada a precisão e a folga de encaixe nas peças cortadas. Caso seja constatado que não atende aos requisitos, deverá ser analisado a tempo de descobrir o problema e modificar o programa até que seja qualificado antes de processar formalmente o molde. Esta etapa é uma parte importante para evitar o descarte da peça de trabalho.
De acordo com a situação real, também pode ser inserido diretamente do teclado ou o programa pode ser transferido diretamente da máquina de programação para o controlador.
3. Usinagem Eletroquímica
1) Princípios básicos
Com base no princípio da dissolução anódica no processo de eletrólise e com a ajuda de um cátodo formado, um método de processo que processa uma peça de trabalho em uma determinada forma e tamanho é chamado de usinagem eletrolítica.
2) Escopo de uso
A usinagem eletroquímica tem vantagens significativas para usinagem de materiais difíceis de usinar, formas complexas ou peças de paredes finas. A usinagem eletrolítica tem sido amplamente utilizada, como estrias de barril, lâminas, impulsores integrais, moldes, furos de formato especial e peças de formato especial, chanframento e rebarbação. E no processamento de muitas peças, o processo de usinagem eletrolítica ocupou uma posição importante ou mesmo insubstituível.
3) Vantagens
Ampla gama de processamento. A usinagem eletrolítica pode processar quase todos os materiais condutores e não é limitada pelas propriedades mecânicas e físicas do material, como resistência, dureza, tenacidade, etc., e a estrutura metalográfica do material após o processamento basicamente não muda. É frequentemente usado para processar materiais difíceis de usinar, como ligas duras, ligas de alta temperatura, aço endurecido e aço inoxidável.
4) Limitações
A precisão e a estabilidade do processamento não são altas; o custo de processamento é alto e, quanto menor o lote, maior o custo adicional por peça.
4. Processamento a laser
1) Princípios básicos
O processamento a laser é usar a energia da luz para atingir alta densidade de energia no ponto de foco após ser focalizado pela lente e derreter ou gaseificar o material em um tempo muito pequeno e ser gravado para realizar o processamento.
2) Características principais
A tecnologia de processamento a laser tem as vantagens de menos desperdício de material, efeito de custo óbvio na produção em larga escala e forte adaptabilidade ao processamento de objetos. Na Europa, a tecnologia a laser é basicamente usada para soldar materiais especiais, como carcaças e bases de automóveis de alto padrão, asas de aeronaves e fuselagens de naves espaciais.
3) Escopo de uso
O processamento a laser é a aplicação mais comumente usada de sistemas a laser. As principais tecnologias incluem: soldagem a laser, corte a laser, modificação de superfície, marcação a laser, perfuração a laser, microusinagem e deposição fotoquímica, estereolitografia, gravação a laser, etc.
5. Processamento de feixe de elétrons
1) Princípios básicos
O processamento de feixe de elétrons é o processamento de materiais usando o efeito térmico ou efeito de ionização de feixes de elétrons convergentes de alta energia.
2) Características principais
Alta densidade de energia, forte capacidade de penetração, ampla faixa de penetração primária, grande proporção de largura de costura de solda, velocidade de soldagem rápida, pequena zona afetada pelo calor e pequena deformação de trabalho.
3) Escopo de uso
A gama de materiais processados por feixes de elétrons é ampla e a área de processamento pode ser extremamente pequena; a precisão do processamento pode atingir o nível nanométrico e o processamento molecular ou atômico pode ser realizado; a produtividade é alta; a poluição gerada pelo processamento é pequena, mas o custo do equipamento de processamento é alto; microporos e fendas estreitas podem ser processados, etc., e também podem ser usados para soldagem e fotolitografia fina. A tecnologia de alojamento do eixo de soldagem por feixe de elétrons a vácuo é a principal aplicação do processamento de feixe de elétrons na indústria de fabricação de automóveis.
6. Usinagem por Feixe de Íons
1) Princípios básicos
O processamento de feixe de íons é para obter o processamento acelerando e concentrando o fluxo de íons gerado pela fonte de íons na superfície da peça de trabalho em um estado de vácuo.
2) Características principais
Como a densidade da corrente iônica e a energia iônica podem ser controladas com precisão, o efeito de processamento pode ser controlado com precisão e o processamento de ultraprecisão no nível nanométrico, mesmo no nível molecular e atômico, pode ser realizado. Durante o processamento por feixe de íons, a poluição produzida é pequena, o estresse e a deformação do processamento são extremamente pequenos e a adaptabilidade ao material processado é forte, mas o custo do processamento é alto.
3) Escopo de uso
O processamento por feixe de íons pode ser dividido em corrosão e revestimento de acordo com sua finalidade.
1) Processo de gravação
A gravação de íons é usada para processar ranhuras em rolamentos de ar de giroscópio e motores de pressão dinâmica, com alta resolução, boa precisão e repetibilidade. Outro aspecto da aplicação da gravação por feixe de íons é a gravação de padrões de alta precisão, como componentes eletrônicos, como circuitos integrados, dispositivos optoeletrônicos e dispositivos ópticos integrados. A corrosão por feixe de íons também é usada para diluir materiais e fazer espécimes de microscópio eletrônico de transmissão.
2) Processamento de revestimento de feixe de íons
Existem duas formas de processamento de revestimento por feixe de íons, deposição por pulverização catódica e revestimento iônico. O revestimento de íons pode ser aplicado em uma ampla gama de materiais. Filmes metálicos ou não metálicos podem ser revestidos em superfícies metálicas e não metálicas. Várias ligas, compostos ou certos materiais sintéticos, materiais semicondutores e materiais de alto ponto de fusão também podem ser revestidos.
A tecnologia de revestimento de feixe de íons pode ser usada para revestir filmes lubrificantes, filmes resistentes ao calor, filmes resistentes ao desgaste, filmes decorativos e filmes elétricos.
7. Processamento de arco de plasma
(1) Princípios básicos
O processamento de arco de plasma é um método de processamento especial que usa a energia térmica do arco de plasma para cortar, soldar e pulverizar metal ou não metal.
(2) Características principais
1) A soldagem a arco de plasma com microfeixe pode soldar folhas e placas finas;
2) Tem um pequeno efeito de furo, que pode realizar melhor a formação livre de um lado de soldagem e dois lados;
3) A densidade de energia do arco de plasma é alta, a temperatura da coluna do arco é alta e a capacidade de penetração é forte. O material de aço com uma espessura de 10-12mm não pode ser ranhurado e pode ser soldado e formado em ambos os lados ao mesmo tempo. A velocidade de soldagem é rápida, a produtividade é alta e a deformação por tensão é pequena;
4) O equipamento é relativamente complicado e o consumo de gás é grande, por isso é adequado apenas para soldagem interna.
(3) Escopo de uso
Amplamente utilizado na produção industrial, especialmente na soldagem de cobre e ligas de cobre, titânio e ligas de titânio, ligas de aço, aço inoxidável, molibdênio e outros metais usados na indústria aeroespacial e outras indústrias militares e tecnologias industriais de ponta, como carcaças de mísseis de liga de titânio , aeronaves Alguns recipientes de paredes finas, etc.
8. Processamento ultrassônico
(1) Princípios básicos
A usinagem ultrassônica é uma ferramenta que usa frequência ultrassônica para vibrar com pequena amplitude e passa entre ela e a peça de trabalho
O efeito de martelamento dos abrasivos livres no líquido na superfície a ser processada faz com que a superfície do material da peça se quebre gradualmente. A abreviação em inglês é USM. A usinagem ultrassônica é comumente usada para perfurar, cortar, soldar, encaixar e polir.
(2) Características principais
Pode processar qualquer material, especialmente adequado para processar vários materiais não condutores duros e quebradiços. Possui alta precisão de processamento e boa qualidade de superfície para peças de trabalho, mas baixa produtividade.
(3) Escopo de uso
A usinagem ultrassônica é usada principalmente para perfuração (incluindo furos redondos, furos de formato especial e furos curvos, etc.), corte e entalhe de vários materiais duros e quebradiços, como vidro, quartzo, cerâmica, silício, germânio, ferrita, pedras preciosas e jade, nidificação, gravação, rebarbação de pequenas peças em lotes, polimento de superfície de moldes e dressagem de rebolos, etc.
9. Processamento químico
(1) Princípios básicos
A corrosão química é um processo especial que usa soluções ácidas, alcalinas ou salinas para corroer e dissolver os materiais da peça de trabalho para obter peças de forma, tamanho ou estado de superfície desejados.
(2) Características principais
1) Pode processar qualquer material metálico que possa ser cortado e não é limitado por propriedades como dureza e resistência;
2) Adequado para processamento de grandes áreas e pode processar várias peças ao mesmo tempo;
3) Sem tensão, rachaduras ou rebarbas, e a rugosidade da superfície atinge Ra1.25-2.5μm;
4) Fácil de operar;
5) Não é adequado para processar ranhuras e orifícios estreitos;
6) Não é adequado para eliminar defeitos como superfície irregular e arranhões.
(3) Escopo de uso
Adequado para processamento de redução de espessura de grande área; adequado para processar furos complexos em peças de paredes finas
