电火花加工：原理和制造应用

每当传统加工方法达到极限时，制造商通常会转向电火花加工 (EDM)。 EDM 工艺涉及使用热能从物体上去除多余的材料，从而为任务创建所需的形状。它不是最流行的数控加工工艺。然而，工程师们依靠它来制造无法加工的零件。

EDM 类似于激光切割等工艺。它不需要或使用机械力来去除多余的材料。这就是为什么许多人认为它是一种非传统的制造工艺。该过程有助于为广泛的行业进行成型和加工。在本文中，我们将研究它的工作原理、可用的各种类型以及它的优点和应用。让我们开始吧！

什么是电火花加工 ?

您可能遇到过诸如火花加工、冲模、线腐蚀或火花腐蚀等术语。一些工程师和制造商使用这些术语来指代电火花加工 (EDM)。但是什么是电火花加工？简单来说，电火花加工就是利用热能去除工件上多余的材料。

如前所述，电火花加工过程不需要机械力。这种制造过程可确保工程师仅通过使用放电来达到所需的形状。这是一个高度精确的过程，不涉及在工件上使用工具。当您需要处理钛等硬质材料或形成复杂形状时，EDM 通常是您的最佳选择。

电火花加工的工作原理是什么？

虽然定义可能看起来很简单，但物理过程有点复杂。使用 EDM 从工件上去除材料是通过电极之间的一系列反复快速电流放电发生的。这些电极使用介电流体分离。然后，通过介电流体发送电压。需要注意的是，EDM 制造仅适用于导电材料。

其中一个电极用于改变形状以适应确切的目的。该电极是工件电极或“阳极”。另一个电极是工具电极或“阴极”。这个过程背后的基本原理是用受控的电火花腐蚀材料。为此，两个电极不得接触。

在工件和电极之间以脉冲形式施加电位差。随着电极靠近工件，它们之间的小间隙中的电场会增加。这种情况一直持续到达到分解量。

放电会导致材料极度发热。加热导致材料的某些部分熔化。介电流体的稳定流动有助于去除多余的材料。在加工过程中，液体还有助于冷却。

放电加工的种类

EDM 工艺是独特而传统的。然而，这并不意味着这个过程只有一种方法。存在三种不同类型的 EDM。这有助于确保在一种类型不适合时有替代方法。不同类型的电火花加工包括：

电火花线切割

有时也称为线腐蚀或火花放电加工，线切割加工是一种流行的工艺。它涉及使用黄铜线或薄铜来切割工件。在这里，细线充当电极。在这种情况下，介电液体通常是去离子水。在此过程中，使用线轴通过自动进给线不断展开线材。

这是因为放电可能会受到工件和导线的影响。因此，在切口中需要新的排放路径。这种方法效果很好。但是，工程师必须注意，线材必须完全穿过工件。因此，它本质上是在三维零件中创建二维切割。您往往会得到与传统 CNC 加工过程相似的结果。

孔电火花加工

顾名思义，保持钻孔 EDM 有助于快速钻孔。孔电火花加工的电极是管状的，使介电流体很容易流过电极。

与传统钻孔方法不同，孔电火花加工可以加工非常微小和深的孔。此外，这些孔不需要任何去毛刺。无论金属硬度或类型如何，该工艺都能比传统方法更快地有效钻孔。

Sinker 电火花加工

这就是传统的 EDM，也称为 Ram EDM、die sinking 或腔型 EDM。型腔类型，因为它为塑料注射成型等各种铸造应用创建复杂的型腔形状。

该工艺使用预加工的铜或石墨电极来形成所需形状的“正”。然后，将电极压入工件，形成原始材料形状的负片。一些因素可能会影响电火花放电加工中电极材料的选择。这些包括电极的抗侵蚀性和导电性，这通常比铜材料更容易加工石墨。然而，铜更坚固，更有利于。

电火花加工的优势

EDM 制造有几个独特的优势。其中包括：

1.处理任何类型的导电材料

当您想到 EDM 制造时，您首先想到的是它处理各种材料的能力。只要您的材料是导电的，EDM 始终是正确的工艺。这使得加工传统加工方法难以加工的零件成为可能。其中包括由钛和碳化钨制成的零件。

2。不涉及机械力

另一个重要的好处是不会向工件施加机械力。因此，您不必担心会产生脆弱的轮廓。这变得容易，因为在去除材料之前不需要高切削力。由于刀具与工件之间不发生接触，因此不存在机械应力问题。

3.启用各种形状和深度

使用 EDM，切割工具似乎不可能达到形状和深度。它是一种有效的深加工方法，具有很高的刀具长度和直径比。使用 EDM 工艺可以轻松切割尖锐的内角、窄槽和深肋。

4.促进更好的表面光洁度

制造商还争辩说，EDM 的注塑成型表面光洁度通常比传统方法更好。这可能是真的，因为 EDM 工艺使表面具有高精度和精细的光洁度。

5.处理硬化材料

其他传统的加工工艺需要在工件硬化之前完成。另一方面，EDM 可以完美地加工硬化材料。因此，很容易避免任何潜在的热处理变形。

EDM 制造作为一种很好的零件生产选择，在制造具有所需形状的高精度零件方面绝对具有许多优势。如果您有复杂的零件要生产，可以考虑 EDM 工艺或选择 RapidDirect 专注于高精度快速成型服务。

电火花加工的应用

EDM 在小批量生产中特别有名，这使得多种工艺成为可能。这些工艺包括铣削、车削、小孔钻孔等。这种独特的工艺对于从汽车到航空航天工业等广泛的行业也很有价值。

该技术能够创建独特而精确的形状，有助于以下应用：

注塑成型

获得正确的模具尺寸、深度和形状通常取决于 EDM。它是模具制造商使用的主要注塑工艺。线切割是本案例中使用的主要类型。

由于注塑成型需要各种精密复杂的工件，这通常是最好的使用方法。此外，它经常产生高精度和精细的电火花加工表面光洁度。

小孔钻孔

电火花加工是一种快速而独特的方法，可以在材料上钻出精确的深小孔，无论其硬度如何。

钻孔过程涉及使用黄铜电极管将放电引导到材料上。这有助于创建各种小尺寸的孔。令人兴奋的是，它可以在斜面和其他具有挑战性的位置上打孔。

压铸

EDM 也非常适合模具制造应用。制造高度定制的模具需要极高的精度。这些模具具有尖锐的内角、深肋和其他复杂的特征。

此外，模具通常由非常硬的合金钢制成。这些合金通常更难用传统方法加工。硬钢合金可能需要在热处理之前进行精加工，这可能会降低细节的准确性。因此，采用EDM工艺更为合适。

结论

电火花加工仍然是高要求加工应用的解决方案。它可以帮助工程师在传统方法难以或不可能的地方重塑材料。这种独特的工艺有助于创建高质量的组件。

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