Der erfolgreiche Betrieb von Senkerodierverfahren hängt vom Verständnis der Beziehung zwischen jedem Funken, jeder Elektrode und jedem Werkstück ab.

Die meisten Kameras können mit der Produktivität von 30,000 Funken pro Sekunde nicht mithalten. Foto: Adam Wysuph von MC Machinery.

Die Bildrate pro Sekunde (fps) von Filmen und Fernsehen ist normalerweise auf 24 bzw. 30 fps standardisiert. Da die Bewegungsgeschwindigkeit jedes Frames so hoch ist, dass Menschen die visuelle Isolation nicht wahrnehmen können, behandeln wir die Sammlung einzelner Frames als kontinuierliches Bewegtbild.

Die in der Abbildung oben gezeigte Senkkörper-Elektroerosionsmaschine (EDM) hat eine ähnliche Illusion. Natürlich beinhaltet das EDM-Verfahren das Metallschneiden in einer dielektrischen Flüssigkeit durch elektrische Entladung oder Funken zwischen Elektroden oder Werkstücken. Die durch das Senken-EDM-Verfahren erzeugten Funken - 500 bis 30,000 Funken pro Sekunde - scheinen gleichzeitig zu entstehen. Tatsächlich werden diese schnellen Funken nur einmal erzeugt. Offensichtlich ist der EDM-Prozess für uns nicht allzu normal, um ihn wahrzunehmen.

Obwohl unsere Meinungen uns verraten, ist es dennoch wichtig, diese Tatsache zu verstehen, um den EDM-Prozess richtig zu steuern.

Jeder EDM-Vorgang beginnt mit einer zentralen Frage: Welche Wellenform führt am besten zum gewünschten Ergebnis? Die Antwort hängt natürlich vom Werkstückmaterial ab. Entscheidend ist die elektrische Leitfähigkeit verschiedener Metalle und deren Fähigkeit, Wärme aufzunehmen. Foto: Adam Wysuph von MC Machinery

Das Verstehen und Optimieren von Senkerodiermaschinen war Thema eines technischen Vortrags von Pat Crownhart beim Open House von MC Mechanical Systems im vergangenen Herbst. Herr Crownhart ist der Produktmanager für Tauch-EDM des Unternehmens. Er verfügt über fundierte Kenntnisse in elektromechanischen Funktionen im EDM-Prozess. Da die Rede von Herrn Crownhart den Großteil des Publikums schon nach wenigen Folien in Schwierigkeiten gebracht hat, habe ich mich kürzlich mit ihm in Verbindung gesetzt, um die Grundprinzipien der Tauch-EDM-Technologie besser zu verstehen.

Jeder EDM-Funke kann wie eine Materialschaufel behandelt werden, die vom Teil entfernt wird. Die elektrische Leitfähigkeit verschiedener Metalle und ihre Fähigkeit, Wärme zu absorbieren, sind entscheidende Determinanten für die Art der zu verwendenden "Schaufel". Bild: Pat Crownhart, MC Machinery Company

Wähle die richtige Schaufel

Herr Crownhart sagte: "Denken Sie daran, dass alle EDM-Funken von den Schaufeln abgegeben werden, die von den Teilen entfernt werden." Die Größe und Form der Schaufeln (jede Schaufel ist für eine bestimmte Aufgabe ausgelegt) kann durch die Bewegung der Elektronen zwischen der Elektrode und dem Werkstück manipuliert werden. Um die Lücke zwischen ihnen zu kontrollieren.

Herr Crownhart sagte, dass die gebräuchlichste Schaufelform die Rechteckwellenform ist (bei der von Mitsubishi Electric hergestellten EDM-Maschine, die MC Machinery Systems besitzt, als Transistorimpuls oder TP-Wellenform bezeichnet wird). to its large Die Vielseitigkeit dieses Materials. Die Rechteckwelle erzeugt viel Wärme, indem sie die Stromstärke schnell erhöht. Da EDM-Geräte in den USA normalerweise Graphitelektroden haben, die hohen Temperaturen standhalten können, verwenden die meisten dieser Geräte TP-Schaltungen für den täglichen Betrieb.

Wenn die Stromwellenform die Form einer EDM-Schaufel darstellt, kann die Spannung mit ihrem Griff verglichen werden. Wie lange hält die Schaufel? Spannung führt zu Funken, aber wenn es aufgrund von Elektrodenverschmutzung oder aus anderen Gründen zu lange dauert, verringert sich die Effizienz des EDM-Prozesses. Jedes Mal, wenn ein Funke erzeugt wird, nimmt die Maschine eine kleine Positionsanpassung des Servos vor. Das Ändern des Spannungsparameters (dh das Ändern der Spaltlänge zwischen der Elektrode und dem Werkstück) beeinflusst den Betrieb, egal wie gut er ist. Kronhardt sagte: "Wenn Sie den Abstand ändern, ändern Sie die Entfernung, die der Funke zurücklegt." "Sie können die Spannung bis zu einem gewissen Grad sicher ändern, aber weil die Anpassung so schnell ist, müssen Sie die Auswirkungen der Spannung oder Beschädigungen verstehen. Das Risiko von Teilen."

Jedes Mal, wenn ein Funke erzeugt wird, nehmen moderne Senkerodiergeräte kleine Anpassungen am Server vor. Eine Änderung des Spannungsparameters (oder der Länge des Spaltes zwischen Elektrode und Werkstück) beeinflusst den Betrieb. Bild: Pat Crownhart, MC Machinery Company

Die Polarität (für uns bezeichnen wir sie als die Richtung der Elektronenausbreitung) ist eine weitere zentrale Variable im Sinker-EDM-Betrieb. Bevor die adaptive Steuerung auf Maschinen wie der neuen SV-Serie von Mitsubishi Electric verfügbar und entwickelt wurde, nahmen viele ältere Maschinen eine negative Polarität an. Wenn keine adaptive Steuerung vorhanden ist und die Gleichstromversorgung nicht abgeschaltet werden kann, aber lange Funken erzeugt, kann das Werkstück beschädigt werden. Negative Polarität führt zu einer schnelleren Brenngeschwindigkeit (es ist immer noch die beste Wahl für Titan und einige Fremdmetalle), aber Schäden durch elektrische Kurzschlüsse betreffen normalerweise die Elektrode und nicht das Werkstück. Wenn Elektronen vom Teil zur Elektrode fließen, reduziert ein Funke mit positiver Polarität normalerweise den Verschleiß der Elektrode.

Funke ist der Feind

Obwohl es nicht intuitiv ist, sind Funken der Feind des EDM-Prozesses. Crockhart sagte, dass Funken Hitze darstellen. "Wenn Sie es nur erhitzen, verwenden Sie tatsächlich ein Schweißgerät." Je höher die Stromstärke, desto länger die Einschaltzeit, desto mehr Wärme wird bei jeder Entladung erzeugt. Obwohl eine schnellere Brenngeschwindigkeit mehr Wärme erzeugt, führt zu viel Wärme dazu, dass Partikel auf der Elektrode wachsen. Umgekehrt führt diese Verschmutzung oder Absplitterung dazu, dass die Maschine ständig an der gleichen Stelle funken, was zu einer schlechten Bearbeitungsqualität oder einer Beschädigung des Werkstücks führt.

Herr Crownhart sagte: "Dies ist ein altes Sprichwort, das EDM oft sagt." "Das liegt daran, dass es in der Vergangenheit, als elektronische Geräte noch nicht so fortschrittlich waren, sehr wichtig war, Verunreinigungen zu zersetzen und in die unter Druck stehende Flüssigkeit zu bringen." Moderne Netzteile wären inkonsistent. Der Funke reagiert und fügt zusätzliche Zeit für die Kühlung hinzu, aber bei der Sedimenterodiertechnologie ist die Umweltverschmutzung immer noch ein wichtiger Aspekt. Herr Crownhart sagte: "Sie können die Maschine nur so schnell bearbeiten, wie Sie Verunreinigungen bewegen können."

Zusammenfassend können dies die grundlegenden Punkte für erfahrene EDM-Anwender sein. Aber Herr Crownhart sagte, dass er viele Benutzer getroffen hat, die EDM ausschließlich auf der Grundlage früherer Arbeitsprinzipien ausführen, ohne verstehen zu müssen, warum bestimmte Einstellungen funktionieren. Er sagte: "Vielleicht vorausschauender als "Früher hat es bei mir funktioniert, also werde ich es jetzt versuchen". "Mit dieser Denkweise können Sie die Einstellungen ändern, bis Sie sie verwenden können. Je mehr Sie über den Prozess wissen, desto schneller erhalten Sie die optimalsten Einstellungen für Ihre Arbeit."

Link zu diesem Artikel: Was sind die Vorsichtsmaßnahmen für Senkerodieren?

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