EDM - elektrojiskrové obrábění, hloubení a řezání drátem | Toolscomp.cz

EDM – Elektrojiskrové obrábění

V dnešní době rychlého vývoje v podstatě čehokoliv, se kolem nás objevuje více a více informací a zkratek. Mnohdy ani nevíme, co se za nimi skrývá, přesto že se může jednat o technologie, jako je EDM. A co je EDM ? Jak napovídá titulek, jedná se o elektrojiskrové obrábění – způsob obrábění, který je znám ze šedesátých let minulého století. Až v posledních 15 letech se tato technologie začala prosazovat proti konvenčnímu obrábění.

Hlavním představitelem a dodavatelem technologie EDM u nás je společnost +GF+ AgieCharmilles.

Logo +GF+ AgieCharmilles

O EDM řečí odborníků:

EDM (Electrical Discharge Machining, obrábění elektrickým výbojem) je proces elektrojiskrového obrábění, jenž k odstranění materiálu z obrobku erozí používá sérii elektrických výbojů (jisker). Metoda EDM je klíčovou technologií ve výrobě prvotřídních forem a lisovacích nástrojů pro sériovou výrobu plastových, skleněných či kovových součástí. Metoda EDM se však s úspěchem používá pro přímé obrábění tvarově složitých a přesných součástí. Celkem existují dva typy obrábění EDM: řezání drátem a hloubení.

Pro všechny, kteří se nesetkali s touto technologií:

Miniaturní bouřka

Kontrolovaný výboj, který přeskočí mezi dvěma kovovými částmi, vytvoří několik malých kráterů, přičemž se část materiálu odeber EDM – Elektrojiskrové obrábění - krátery

Mikrokrátery, díky kterým se materiál odděluje, vzniknou lokálním natavením materiálu díky velmi vysoké teplotě uvnitř výboje.

EDM – Elektrojiskrové obrábění - schema

Princip EDM (Electrical Discharge Machining, obrábění elektrickým výbojem) je jednoduchý. Obráběný kus a nástroj jsou umístěny do pracovní polohy tak, aby se nedotýkaly.
Mezera mezi nimi se vyplní dielektrikem. Obráběná součást a nástroj jsou kabelem napojeny na stejnosměrný proud.
Do obvodu je zapojen spínač. Když je vypnutý, vzniká mezi součástí a nástrojem elektrické napětí.

Součást, použitá jako nástroj je ta, na které se krátery vytvářejí co nejméně. Nazývá se „ELEKTRODA“. „OBROBEK“ je součást, kde chceme odebrat co nejvíce materiálu je ta, kde krátery mají co nevětší velikost. EDM proces probíhá v kapalině, známé jako „DIELEKTRIKUM“.

EDM – Elektrojiskrové obrábění - dielektrikum
Obr.č.1 Obr.č. 2 Obr.č.3 Obr.č.4

Viz. obr.č.1
- Na začátku neprotéká žádný proud, neboť dielektrikum funguje jako izolátor.
Viz. obr.č.2
- Jakmile se mezera sníží na určitou vzdálenost (velmi malou), udeří elektrický výbor – jiskra.
- Během výboje se napětí snižuje a vzniklý proud způsobí nárůst teploty uvnitř jiskry.
- Díky tomu se malé částečky kovu nataví a vypaří.
Viz. obr.č.3
- Když se spínač rozepne, natavený materiál se rozptýlí tak jako při výbuchu, plazmový kanál výboje se deionizuje a zůstane malý kráter.
Viz. obr.č.4
- Pokud se provede série výbojů, vytvoří se několik kráterů, jeden vedle druhého, čímž se dosáhne neustálého odebírání materiálu na povrchu obráběné součásti.

V obou procesech se elektrická energie ze zdroje přeměňuje na požadovaný výsledek pomocí inteligentně řízených pulsů, vytvářených elektronicky řízeným generátorem.

Schopnosti současných EDM strojů jsou extrémní: vysoká rychlost obrábění a odběr materiálu, extrémně bezobslužný provoz, provázání navazujících operací a ukládání opakovaných úloh, stejně jako prakticky 100% kontrola výsledného tvaru a kvality obráběného povrchu od zcela hladkého po extrémně hrubý.

EDM hloubení

Při hloubení je požadovaný tvar vyroben negativně z kovu jako třírozměrná elektroda. Složením pohybů v hlavních osách x, y, c, z, lze vytvořit nejrůznější tvary, osazení, dutiny, které by jinými způsoby obrábění nešly vyrobit.

EDM drátové řezání

Při drátovém řezání je požadovaný tvar uložen v počítači a předán stroji jako program, podle kterého stroj vyřeže požadovaný tvar samostatně, vedením drátu podél naprogramovaných křivek.

Drát vyřeže do materiálu naprogramovanou dráhu, vedení drátu je spojeno s pohyby os X-Y a U-V. Drát se neustále obnovuje.

EDM – Elektrojiskrové obrábění - řezy

Obráběné materiály, používané dráty

Obráběnými materiály mohou být všechny elektricky vodivé materiály, nezávisle na jejich tvrdosti (všechny kovy, grafit, tvrdokov atd.). Nejpoužívanějším drátem je povlakovaný drát nebo mosazný drát, který má průměr 0,25mm. Základní materiál je měď s povlakem zinku. Povlak má tloušťku 15 µm. Hloubení i drátové řezání je součástí mnoha výrobků, které najdete při běžném životě. Příkladem jsou například zámky firmy TOKOZ.

Závěrem

Jak už to chodí, vše má své limity a EDM není výjimkou. Vedle svých výhod má samozřejmě i své nevýhody.
Omezením je maximální rychlost řezání okolo 500 mm2/min a maximální řezaný úkos 45°. Nelze obrábět dutiny s negativním úkosem a samozřejmě na samém začátku je nutné vyvrtání otvoru pro navlékání drátu.

Pokud můžeme pořizovací cenu stroje nazvat nevýhodou, je třeba brát proti tomu v úvahu nesporně velké výhody. Díky vysokým schopnostem automatizace a několika dennímu bezobslužnému provozu je zajištěna velmi zajímavá ziskovost. Další výhodou je spotřební materiál. Drát je velmi levný (oproti obráběcím nástrojům pro klasické obrábění), navíc ho po použití lze recyklovat. Čistota provozu (bez třísek) společně s nezávislostí technologie na tvrdosti obráběného materiálu jsou nespornými výhodami této technologie. Díky snadnému propojení s CAD-CAM systémy je EDM zcela variabilní.

S technologií EDM jsme Vás mohli seznámit díky podpoře společnosti +GF+ Agie Charmelliss, které tímto děkujeme za poskytnuté materiály. Prohlédněte si nabídku strojů využívajícíh technologii EDM.