Mūsdienu progresīvās ražošanas vidē, divas visprogresīvākās tehnoloģijas ir kļuvušas par līderiem precīzās apstrādes jomā: Vadu elektriskās izlādes apstrāde (Stieples EDM) un lāzergriešana.
Abi procesi piedāvā nepārspējamu precizitāti, taču darbojas pēc pilnīgi atšķirīgiem principiem. Pareizas metodes izvēle var ievērojami ietekmēt efektivitāti, maksāt, un gala produkta kvalitāti.
Šī raksta mērķis ir sniegt padziļinātu Wire EDM un salīdzinājumu. Lāzera griešana, izceļot viņu stiprās puses un palīdzot jums izlemt, kura tehnoloģija vislabāk atbilst jūsu vajadzībām.
1. Kas ir stiepļu EDM griešana?
Definīcija
Stieples EDM izmanto plānu stiepli, kas parasti izgatavota no misiņa vai vara, lai pārgrieztu vadošus materiālus, radot elektriskās izlādes.
Šī bezkontakta griešanas tehnika ļauj izveidot sarežģītas formas ar stingrām pielaidēm, neizmantojot mehānisku spēku.
Darba princips
Iedomājieties nepārtrauktu stieples spoli, kas darbojas kā elektrods. Kad tas iet tuvu sagatavei, kontrolēti elektriskie impulsi rada dzirksteles, kas grauj materiālu.
Vads pārvietojas no ruļļa caur materiālu un tiek savākts uz citas spoles. Šī procesa laikā, dejonizēts ūdens izskalo gružus, nodrošinot tīru griezumu.
Izmantotie materiāli
Stiepļu EDM ir izcils cieto metālu un sakausējumu, piemēram, instrumentu tēraudu, apstrādē, titāns, volframa karbīds, un citi grūti apstrādājami materiāli.
Tas ir īpaši labi piemērots precīzām detaļām, kur nepieciešama sarežģīta ģeometrija. Par 80% no visiem Wire EDM lietojumiem ir saistīti ar šiem izturīgajiem materiāliem.
Precizitāte un pielaides
Viena no Wire EDM īpašajām iezīmēm ir tā spēja sasniegt ārkārtīgi augstu precizitāti, bieži vien līdz 5 mikroni.
Tas padara to ideāli piemērotu tādu sastāvdaļu ražošanai, kurām nepieciešamas stingras pielaides un sarežģīta konstrukcija.
Piemēram, aviācijas un kosmosa ražotāji bieži paļaujas uz Wire EDM, lai izstrādātu detaļas, kurām jāatbilst stingrām specifikācijām.
2. Kas ir lāzergriešana?
Definīcija
Lāzera griešana izmanto fokusētu lāzera staru, lai grieztu vai iegravētu materiālus kausējot, degšana, vai to iztvaicēšana.
Šī metode nodrošina ātrumu un tīru malu apdari, padarot to daudzpusīgu dažādās nozarēs.
Darba princips
Lāzera griezējs izmanto optiku un CNC (Datora skaitliskā vadība) lai vadītu lieljaudas lāzera izvadi, visbiežāk CO2, šķiedra, vai Nd: YAG lāzers, pie materiāla.
Lāzera radītais intensīvais siltums izraisa materiāla kušanu, sadedzināt, vai iztvaikot, atstājot augstas kvalitātes virsmas apdari.
Izmantotie materiāli
Lāzera griešana var apstrādāt plašu materiālu klāstu, ieskaitot metālus, plastmasa, keramika, malka, papīrs, tekstilizstrādājumi, un kompozītmateriāli.
Tā pielāgošanās spēja nozīmē, ka tas ir piemērots dažādām nozarēm, no autobūves līdz elektronikai.
Piemēram, automobiļu nozarē, lāzergriešana veido gandrīz 70% lokšņu metāla griešanas operācijām.
Griešanas kvalitāte un malu apdare
Lāzera griešana rada gludu malu apdari, īpaši plāniem un vidēja biezuma materiāliem.
Šī kvalitāte samazina nepieciešamību pēc sekundārajām darbībām, piemēram, slīpēšanas vai pulēšanas, produktivitātes paaugstināšana.
Pētījumi liecina, ka ar lāzeru grieztas malas var būt līdz 90% gludāka, salīdzinot ar tradicionālajām metodēm.
Lāzera griešanas veidi
- CO2 lāzeri: Vislabāk piemērota nemetāliskiem materiāliem un biezākiem metāliem.
- Šķiedru lāzeri: Ideāli piemērots atstarojošu metālu griešanai un lielākas precizitātes nodrošināšanai.
- Nd: YAG lāzeri: Piemērots specializētiem lietojumiem, kam nepieciešama dziļa iespiešanās vai precīza siltuma ievades kontrole.
3. Galvenās atšķirības starp vadu EDM vs. Lāzera griešana
Kamēr Wire EDM vs. Lāzera griešana abas ir precīzas griešanas metodes, tiem ir izteiktas atšķirības, kas padara tos piemērotus dažādiem lietojumiem.
Tālāk ir sniegts šo divu uzlaboto ražošanas metožu galveno atšķirību sadalījums:
Procesa veids
- Stieples EDM:
Vadu EDM darbojas, izmantojot elektriski uzlādētu plāns vads kas pārvietojas pa materiālu, griežot to caur elektriskā izlāde (dzirksteles erozija).
Vads ir iegremdēts dielektriskā šķidrumā, kas palīdz atdzist materiālu un noņemt gružus.
Šo procesu galvenokārt izmanto komplekss, precīzi griezumi metālos un sakausējumos, īpaši detaļām ar sarežģītām formām vai šaurām pielaidēm. - Lāzera griešana:
Lāzera griešana izmanto a jaudīgs lāzera stars materiālu griešanai vai gravēšanai. Lāzers kūst, apdegumus, vai iztvaiko materiālu, jo stars tiek fokusēts uz apstrādājamo priekšmetu.
Šī metode ir bezkontakta un bieži izmanto tādiem materiāliem kā metāli, plastmasa, un koka.
Tas ir īpaši efektīvs, lai lokšņu materiāla griešana un radot smalkas malas ar minimāliem termiskiem traucējumiem.
Griešanas dziļums
- Stieples EDM:
Stiepļu EDM ir labi piemērots biezāki materiāli, jo tas ar lielu precizitāti var izgriezt materiālus līdz pat vairāku collu bieziem.
Biezākiem materiāliem griešanas ātrums var samazināties, bet spēja griezt cauri cietajiem metāliem patīk titāns, instrumentu tērauds, un karbīds padara to ideāli piemērotu šiem lietojumiem. - Lāzera griešana:
Lāzera griešana parasti ir efektīvāka plānāki materiāli (parasti līdz 1 collu biezs Metāliem).
Līdz griešanas dziļums var ierobežot lāzera jauda un materiāla biezums, ar biezāki materiāli pieprasot lielākas jaudas lāzeri vai papildu procesi, piemēram griešana ar lāzera palīdzību.
Precizitāte un tolerance
- Stieples EDM:
Stiepļu EDM ir slavens ar savu ārkārtēja precizitāte, bieži sasniedzot tik smalkas pielaides kā ±0,0001 collas (vai ±0,0025 mm).
Tas padara to par go-to metodi sarežģītas formas, sarežģīta ģeometrija, un stingras pielaides.
Šis process ir ideāli piemērots detaļām, kurām nepieciešamas smalkas detaļas, asi stūri, un sarežģīti iekšējie griezumi. - Lāzera griešana:
Lāzera griešana nodrošina arī augstu precizitāti, parasti ar pielaidēm apkārt ±0,002 collas (vai ±0,05 mm).
Lai gan tas ir pietiekami daudzām lietojumprogrammām, tas gluži neatbilst tam precizitātes līmenim Stieples EDM var sasniegt,
īpaši par smalka detaļa vai sarežģītas formas kur pat mazākā novirze ir nepieņemama.
Karstuma ietekmētā zona (Zarns)
- Stieples EDM:
Vadu EDM ir a minimāla siltuma ietekmes zona (Zarns) jo tas izmanto an elektriskā izlāde nevis karsē, lai sagrieztu materiālu.
Siltumenerģijas trūkums nozīmē minimālu izkropļojumu, krāsas maiņa, vai materiāla īpašību izmaiņas griezuma tuvumā,
padarot to ideāli piemērotu karstumjutīgi materiāli piemēram titāns vai noteikti sakausējumi. - Lāzera griešana:
Lāzergriešana rada ievērojamu siltumu, īpaši priekš biezāki materiāli.
Siltums izraisa lielāku siltuma zona (Zarns), kas var izraisīt materiāla deformācija, oksidēšanās, vai sacietēšana pie griezuma malām.
Tas var radīt bažas materiāliem, kuriem ir nosliece uz termiskiem traucējumiem, vai materiāliem, kuriem tas ir nepieciešams smalkas pielaides.
Ātrums
- Stieples EDM:
Vadu EDM parasti ir lēnāk nekā lāzergriešana. Process ietver sarežģītus, precīzas elektriskās izlādes, kuras pabeigšana var aizņemt laiku, īpaši uz bieziem materiāliem.
Lai gan darbojas Wire EDM nepārtraukti un var bez pārtraukuma izgriezt sarežģītas ģeometrijas, tas nav tik ātri kā lāzergriešana vienkāršākiem griezumiem. - Lāzera griešana:
Lāzera griešana parasti ir ātrāk, īpaši strādājot ar plāni materiāli.
Lāzera stars var radīt ātri griezumi, un process ir ļoti automatizēts, pieļaujot liela apjoma ražošana un ātri izpildes laiki.
Par lielas ražošanas sērijas, lāzergriešana parasti ir efektīvāka iespēja.
Materiāla savietojamība
- Stieples EDM:
Vadu EDM ir saderīgs ar elektriski vadoši materiāli, piemēram instrumentu tērauds, nerūsējošais tērauds, titāns, niķeļa sakausējumi, un misiņš.
Lai arī, tas nevar griezt nevadošus materiālus, piemēram plastmasa vai malka.
Tas ierobežo tā daudzpusību salīdzinājumā ar lāzergriešanu, bet tas izceļas ar griešanu cietie metāli un sasniegšanu ārkārtēja precizitāte. - Lāzera griešana:
Lāzera griešana ir daudz daudzpusīgāka attiecībā uz materiālu saderība.
Ar to var griezt plašu materiālu klāstu, ieskaitot metāli, plastmasa, malka, keramika, un pat kompozītmateriāli.
Šī daudzpusība padara to ideāli piemērotu nozarēm, kurām nepieciešama a daudz materiālu jāapstrādā, piemēram autobūves, avi kosmosa, un mēbeļu ražošana.
Izmaksu apsvērumi
- Stieples EDM:
Vadu EDM parasti ir augstāks sākotnējās uzstādīšanas izmaksas aprīkojuma precizitātes un vajadzīgās specializētās zināšanas dēļ.
Līdz stieples elektrods izmantoto procesā var arī palielināt pastāvīgās darbības izmaksas.
Lai arī, laika gaitā, Vadu EDM var būt vairāk rentabls par augstas precizitātes lietojumprogrammas, īpaši, ja precizitāte ir svarīgāka par ātrumu. - Lāzera griešana:
Lāzergriešanai bieži ir zemāks sākotnējās uzstādīšanas izmaksas salīdzinot ar Wire EDM, padarot to vairāk rentabli īstermiņa vai prototipēšanas darbiem.
Lai arī, var būt pastāvīgas izmaksas lāzera apkope, gāzes, un palīgmateriāli (piemēram, lēcas un sprauslas).
Neskatoties uz šīm izmaksām, lāzergriešana parasti ir pieejamāka lieli ražošanas apjomi tās dēļ ātrums un materiāla daudzpusība.
Pieteikumi
- Stieples EDM:
Stiepļu EDM ir īpaši piemērots nozarēm un lietojumiem, kur ārkārtēja precizitāte ir nepieciešama, piemēram:
-
- Instrumentu un presformu ražošana
- Aviācijas un kosmosa komponenti (Piem., turbīnu asmeņi)
- Medicīniskās ierīces (Piem., ķirurģiskie instrumenti)
- Veidņu izgatavošana (Piem., iesmidzināšanas veidnēm)
- Elektronika (Piem., savienotāji, siltuma izlietnes)
- Lāzera griešana:
Lāzera griešana ir ideāli piemērota masveida ražošana un pieteikumi kur ātrums un materiāla daudzpusība ir svarīgi. Kopējās lietojumprogrammas ietver:
-
- Automobiļu ražošana (Piem., virsbūves paneļi)
- Avi kosmosa (Piem., vieglas sastāvdaļas)
- Elektronika (Piem., shēmas plates)
- Izkārtnes un dekoratīvie metāla darbi
- Mēbeles un interjera dizains (Piem., metāla paneļi, koka griešana)
Šeit ir tabula, kurā uzsvērtas galvenās atšķirības starp Wire EDM un. Lāzera griešana:
| Iezīmēt | Stieples EDM | Lāzera griešana |
|---|---|---|
| Procesa veids | Elektriskās izlādes apstrādei izmanto plānu, elektriski uzlādēts vads materiālu griešanai. | Izkausēšanai izmanto jaudīgu lāzera staru, sadedzināt, vai iztvaicē materiālu. |
| Griešanas dziļums | Piemērots biezāku materiālu griešanai, līdz pat vairākām collām. | Vislabāk piemērots plānākiem materiāliem (parasti < 1 collas). |
| Precizitāte & Pielaide | Īpaši augsta precizitāte, līdz ±0,0001 collas (vai ±0,0025 mm). Ideāli piemērots sarežģītiem, sarežģīti dizaini. | Augsta precizitāte, parasti ±0,002 collas (vai ±0,05 mm), piemērots vienkāršākām formām un smalkām malām. |
| Karstuma ietekmētā zona (Zarns) | Minimāla siltuma ietekmētā zona procesa netermiskā rakstura dēļ. Ideāli piemērots karstumjutīgiem materiāliem. | Lielāka siltuma ietekmētā zona augstās temperatūras dēļ, kas var izraisīt materiālu kropļojumus. |
Ātrums |
Lēnāk, īpaši biezākiem materiāliem un sarežģītiem dizainiem. | Ātrāk, īpaši plāniem materiāliem un liela apjoma griešanai. |
| Materiāla savietojamība | Piemērots tikai elektriski vadoši materiāli (Piem., tērauds, titāns, misiņš, un citi metāli). | Var griezt plašu materiālu klāstu, ieskaitot metāli, plastmasa, malka, keramika, un kompozītmateriāli. |
| Maksāt | Augstākas sākotnējās investīcijas un uzstādīšanas izmaksas. Rentablāk par augstas precizitātes pieteikumi. | Zemākas sākotnējās iestatīšanas izmaksas. Rentablāk par liela apjoma ražošana bet var būt nepieciešamas lielākas darbības izmaksas. |
| Pieteikumi | Ideāli piemērots rīks & presformu ražošana, kosmosa sastāvdaļas, medicīniskās ierīces, un veidņu izgatavošana. | Bieži iekšā autobūves, avi kosmosa, elektronika, izkārtnes, un mēbeļu ražošana. |
| Malu kvalitāte | Atstāj minimālas šķembas, samazinot vajadzību pēc papildu pēcapstrādes. | Nodrošina tīrību, gludas malas, bieži vien nav nepieciešama pēcapstrāde vai tā nav nepieciešama. |
| Materiāla biezuma diapazons | Var tikt galā biezs, cietie metāli ar lielu precizitāti. | Vislabākais priekš plāniem līdz vidēja biezuma materiāliem. |
| Efektivitāte | Mazāk efektīva liela apjoma ražošanai, jo griešanas ātrums ir mazāks. | Efektīvāks priekš ātrgaitas un liela apjoma ražošanu. |
4. Stiepļu EDM priekšrocības
Precizitāte un sarežģītība
Stiepļu EDM izceļas, radot ļoti precīzas un sarežģītas formas, kas būtu sarežģītas ar citām metodēm. Tā spēja saglabāt stingras pielaides un radīt smalkas detaļas ir nepārspējama.
Piemēram, aviācijas un kosmosa ražotāji paļaujas uz Wire EDM, lai izveidotu komponentus ar pielaidēm līdz ±0,0005 collām.
Piemērots cietiem materiāliem
Stiepļu EDM var bez piepūles izgriezt ļoti cietus materiālus, piemēram, instrumentu tēraudu, karbīds, un titāns, padarot to neaizstājamu veidņu un presformu ražošanā.
Par 80% veidņu un presformu lietojumos gūst labumu no Wire EDM precizitātes un izturības.
Minimāla urbuma veidošanās
Stiepļu EDM atstāj minimālu urbumu, samazinot vajadzību pēc papildu apdares posmiem un ietaupot dārgo laiku.
Pēcapstrādes prasības var samazināt līdz pat 50% izmantojot Wire EDM.
Nav mehāniska stresa
Tā kā Wire EDM ir elektrisks process, tas nepieliek materiālam mehānisku spēku, aizsargājot jutīgās vai trauslās daļas no iespējamiem bojājumiem.
Šī funkcija ir ļoti svarīga medicīnas ierīču nozarē, kur materiāla integritātes saglabāšana ir vissvarīgākā.
5. Lāzera griešanas priekšrocības
Ātrums un efektivitāte
Lāzera griešana ir ātrāka nekā Wire EDM plānākiem materiāliem un lielām ražošanas sērijām, padarot to rentablu masveida ražošanai.
Piemēram, šķiedru lāzers var apstrādāt līdz 10 reizes ātrāk nekā Wire EDM plāniem materiāliem, ievērojami uzlabojot caurlaidspēju.
Tīrs, Gludas malas
Lāzera griešana piedāvā tīrību, gluds griezums, bieži vien nav nepieciešama pēcapstrāde vai tā nav nepieciešama. Tas palielina produktivitāti un samazina darbaspēka izmaksas.
Lāzeru radītās gludās malas var samazināt pēcapstrādes laiku līdz pat 90%.
Materiālu daudzpusība
Iespēja griezt dažādus materiālus, ieskaitot metālus, plastmasa, malka, un kompozītmateriāli, padara lāzergriešanu ļoti daudzpusīgu.
Šī pielāgošanās spēja atbalsta plašu nozaru klāstu, no automobiļu līdz patēriņa precēm.
Mazāk materiālu atkritumu
Lāzergriešana samazina materiāla izšķērdēšanu, jo tā ir maza (griezuma platums), kas noved pie efektīvākas izejvielu izmantošanas.
Salīdzinot ar tradicionālajām griešanas metodēm, lāzergriešana var samazināt materiālu atkritumu daudzumu līdz pat 40%, piedāvā ievērojamus ietaupījumus.
6. Secinājums
Izvēle starp Wire EDM vs. Lāzergriešana ir atkarīga no jūsu projekta īpašajām vajadzībām.
Ja jums nepieciešama augsta precizitāte sarežģītiem dizainiem un cietajiem metāliem, Vadu EDM ir jūsu labākā izvēle.
Lai arī, ja jums ir nepieciešams ātrums, materiāla daudzpusība, un liela apjoma ražošana, tad lāzergriešana, iespējams, ir ideāls risinājums.
Izpratne par galvenajām darbības principu atšķirībām, precizitāte, materiālu saderība, un izmaksu apsvērumi palīdzēs jums pieņemt apzinātu lēmumu, pamatojoties uz jūsu unikālajām prasībām.
Ja jums ir kādas precīzas apstrādes vajadzības, Lūdzu, jūtieties brīvi Sazinieties ar mums.
