I. Принцип работы и технические преимущества электроэрозионной обработки
Основной принцип электроэрозионной обработки заключается в преобразовании энергии по принципу «электрическая энергия → тепловая энергия → удаление материала». Этот процесс можно разбить на следующие четыре этапа: Подготовка к выписке : Между электродом и деталью сохраняется небольшой зазор (около 0,02–0,3 мм), и они погружаются в изолирующую диэлектрическую жидкость (например, керосин или деионизированную воду) .
Импульсный разряд : когда напряжение между электродом и заготовкой разрушает диэлектрическую жидкость, мгновенно образуется плазменный канал с температурой до 10 000–15 000 °C, в результате чего материал в точке контакта быстро плавится и испаряется .
Удаление материала : Расплавленный при высокой температуре металл смывается диэлектрической жидкостью, образуя микрометровые углубления; электрод подается непрерывно, постепенно «вылепливая» нужную форму .
Циркуляционное охлаждение : диэлектрическая жидкость непрерывно циркулирует, отводя тепло и предотвращая прилипание электрода к заготовке, обеспечивая точность обработки .
Этот процесс не требует физического контакта, что полностью исключает проблемы износа инструмента и деформации материала, характерные для традиционной обработки. Он особенно подходит для труднообрабатываемых материалов, таких как закалённая сталь., Титан и карбид . Его технические преимущества включают :
Сверхточная обработка : точность может достигать ±0,005 мм, что соответствует строгим требованиям к таким компонентам, как катетеры и шприцы, при литье пластмасс под давлением для медицинских приборов .
Обработка сложных структур : С помощью электроэрозионной обработки проволокой (проволочной резки) можно обрабатывать очень тонкие щели толщиной 0,05 мм, реализуя изготовление микрофлюидных каналов в медицинских литьевых формах .
Совместимость материалов : Вторичная обработка может осуществляться непосредственно на термообработанных металлах без изменения их свойств, например, обработка деталей из нержавеющей стали без напряжений .
II. Как электроэрозионная обработка расширяет возможности производства деталей из нержавеющей стали и медицинской отрасли 1. Революция в обработке деталей из нержавеющей стали «без напряжений»
Детали из нержавеющей стали широко используются в пищевом оборудовании, медицинских приборах и других областях благодаря своей коррозионной стойкости. Однако традиционная резка склонна к упрочнению и деформации материала. Благодаря технологии электроэрозионной обработки ( ЭЭО) малых отверстий ( МД) электроэрозионная обработка позволяет сверлить отверстия диаметром 0,1 мм в нержавеющей стали без заусенцев и зон термического влияния, что идеально соответствует требованиям к точности, предъявляемым к испытательным стендам для компонентов полупроводниковой промышленности . Например :
Испытательные приспособления для полупроводников : пористая структура, обработанная методом электроэрозионной обработки, может повысить эффективность рассеивания тепла, сохраняя при этом коррозионную стойкость материала .
Крепеж для аэрокосмической промышленности : сложные внутренние полости, выполненные методом электроэрозионной обработки ( ЭЭО ), позволяют снизить вес и повысить прочность конструкции .
2. Прорыв «микронного уровня» в медицинской промышленности
Производство имплантатов: Механически обработанные детали медицинского назначения , такие как искусственные суставы и зубные имплантаты, требуют электроэрозионной обработки для обработки пористых поверхностей, способствующей росту костной ткани. Например, эксперименты по электроэрозионной обработке пористой нержавеющей стали марки 316L показывают, что пористость можно точно контролировать в диапазоне от 30% до 60% без разрушения исходной структуры .
Хирургические инструменты: Компании, занимающиеся литьем медицинских изделий под давлением, используют формы, изготовленные электроэрозионной резкой, для производства прецизионных катетеров диаметром 0,3 мм, что обеспечивает безопасность малоинвазивных хирургических вмешательств. Технология резки проволокой также позволяет гравировать нанотекстуры на титановом сплаве, улучшая биосовместимость инструментов .
III. Основные области применения электроэрозионной обработки в литьевых формах и на станках с ЧПУ
1. Революция точности в медицинских литьевых формах
В области медицинского литья под давлением технология электроэрозионной обработки решает две основные проблемы :
Обработка пресс-форм высокой твердости : Традиционное фрезерование затрудняет обработку пресс-форм из закаленной стали , в то время как электроэрозионная обработка позволяет напрямую обрабатывать сложные полости с помощью электроэрозионной обработки , обеспечивая точность размеров и чистоту поверхности таких компонентов, как катетеры и шприцы, при литье под давлением из медицинского пластика .
Реализация тонкой структуры: Электроэрозионная обработка проволокой позволяет делать сверхтонкие прорези толщиной 0,05 мм, что соответствует требованиям к микрофлюидным каналам при формовании пластиковых медицинских приборов . Например, компания, производящая медицинские приборы, контролировала допуск толщины стенок катетеров в пределах ±0,01 мм с помощью электроэрозионной обработки пресс-форм, что увеличило выход годных изделий до 99% .
2. Дополнительный партнер в области обработки на станках с ЧПУ
Электроэрозионная обработка и обработка с ЧПУ образуют идеальное сочетание :
Быстрая проверка прототипа : на этапе быстрого создания прототипов из металла электроэрозионная обработка позволяет быстро вырезать образцы деталей из нержавеющей стали и взаимодействовать со службами токарной обработки на станках с ЧПУ для выполнения точной обработки сложных поверхностей .
Постобработка пресс-форм : после полировки пресс-форм, обработанных на автомобильном станке с ЧПУ , методом электроэрозионной обработки (ЭЭО) шероховатость поверхности снижается более чем на 50%, что значительно повышает выход годных пластиковых деталей . Например, производитель автомобильных деталей использовал ЭЭО для зеркальной обработки пресс-форм для литья под давлением, что повысило блеск поверхности деталей, изготовленных методом литья под давлением, на 30% и снизило стоимость последующей полировки .
IV. Тенденции развития электроэрозионной обработки и рекомендации по выбору
Благодаря интеграции интеллектуальных и автоматизированных технологий электроэрозионная обработка переходит на беспилотную обработку и многокоординатное взаимодействие . Например, компания Industrial Molding Corporation реализовала сочетание электроэрозионной обработки и искусственного интеллекта. Благодаря мониторингу процесса выгрузки в режиме реального времени и автоматической оптимизации параметров обработки эффективность возросла более чем на 30% .
Предприятиям при выборе поставщика услуг ЭДО необходимо учитывать три момента :
Точность оборудования : убедитесь, что оно имеет возможность обработки на уровне ±0,001 мм, как и электроэрозионная резка .
