EDM pisipuurimine survevaluvormi tööriistade elementide jaoks
Mis on EDM pisipuurimine survevaluvormide jaoks?
Märkus terminoloogia kohta: siin kirjeldatud võimekus on tööriistade valmistamise tööstuses tuntud kui EDM pisipuurimine, kiiraugupuurimine EDM või algustauksete erosion. Fraas "mahuline perforatsioonierosion" ei ole standardne tootmistermin; see vastab kõige täpsemini sellele protsessile — täpsete perforatsioonide loomisele tahketes vormi teraskogustes juhitud sädemeerosiooni abil.
EDM pisipuurimine toodab puhtaid, täpseid auke karastatud survevalu vormi terases, kasutades elektroerosiooni, mitte mehaanilist lõikamist. Pöörlevat toruekletroodi — tavaliselt messingist või vasest, Ø0,3 mm kuni Ø6 mm — viiakse töödeldava osa poole, samal ajal kui impulslik kõrgepinge voolab elektroodi ja teraste vahel, erodeerides materjali otsas korduvate sädemusündmuste abil. Tulemuseks on täpne, purdevaba auk, mida saab puurida täielikult karastatud tööriistaterases ilma pragunemise, deformatsiooni ega lõikeejõuta.
Nordmould hõlmab EDM pisipuurimist oma tööriistade partnervõrgus jahutuskanalite tööde, väljutajapostide aukude ettevalmistamise, ventileerimise ja algustauksete puurimise jaoks nii esialgse vormi ehitamise kui ka järgnevate muutmiste käigus.
Kuidas protsess töötab?
Elektrood pöörles pidevalt, liikudes töödeldava osa poole. Dielektriline vedelik — tavaliselt deioniseeritud vesi — pumbatakse kõrge rõhu all läbi elektroodi õõnsa keskme otse töötluspiirkonda. Vedelik täidab kahte funktsiooni: see uhab eroseeritud jäägid august välja, et vältida sekundaarset kaarlahendust, ning jahutab elektroodi ja töödeldava osa.
Iga elektrišoki kestus on mikrosekundites. Sädemete temperatuur ulatub mitme tuhande kraadini Celsiuse järgi, sulatades ja aurustades väikese koguse terast elektroodi otsas. Miljonid sellised kontrollitud sündmused järjestuses ehitavad augu järk-järgult. Kuna elektroodi ja töödeldava osa vahel ei ole mehaanilist kontakti, ei teki protsessis lõikeejõude, töökõvenemist ega mikropragusid — kõik kriitilised omadused karastatud vormi terases töötamisel, mis on juba lõplikul kõvadusel.
Milliseid vormi elemente toodab EDM pisipuurimine?
| Element | Tüüpiline läbimõõdu vahemik | Miks EDM puurimist kasutatakse |
|---|---|---|
| Jahutuskanalid | Ø1,0 mm – Ø6 mm | Karastatud teras; sügavad ja kallutatud kanalid; konformaalsed paigutused |
| Väljutajapostide augud | Ø1,0 mm – Ø6 mm | Täpne läbimõõt ja asukoht; ümbritseva teraste deformatsioon puudub |
| Ventilatsiooniavad | Ø0,3 mm – Ø1,5 mm | Submillimeetriline ventilatsioon, mida tavapärased puurid usaldusväärselt ei suuda toota |
| Algustauksed traaterosiooni EDM-i jaoks | Ø0,3 mm – Ø2 mm | Traaterosiooni EDM vajab eelnevalt puuritud sisendpunkti; EDM puurimine loob selle karastatud terases |
| Anduri- ja sonditaskud | Ø1 mm – Ø6 mm | Temperatuuri- või rõhuandurid paigalduvad pesa seina juurde |
| Konformaalne jahutuse sisend-/väljundtorustik | Ø2 mm – Ø6 mm | Keerukate jahutusahelate paigutuste sisse- ja väljundpunktid |
Miks on see oluline survevaluvormi kvaliteedi jaoks?
Kolm pesa tasandi probleemi survevalus on otseselt lahendatud või ennetatud täpsete pisiaugu elementidega:
1. Jahutuse ühtlus. Pesa pinna temperatuurijaotus määrab mõõtmete stabiilsuse, tsükliaja ja käänamise. Jahutuskanalid, mis on puuritud pesa seina lähedale — sügavustel ja nurkades, mis on karastatud terases ainult EDM puurimisega saavutatavad — eemaldavad soojust ühtlasemalt kui enne karastamist lõigatud kanalid, mis peavad järgima sirgeid kompromissradu.
2. Lõksu jääv gaas. Polümeersuland pesa kaudu edenendes surub endala ees olevat õhku kokku. Kui see õhk ei pääse välja, tekib lühike täide (osa ei täitu), põletusmärk (kokkusurutud gaas põleb) või pinna plekk. Ventilatsiooniavad Ø0,5–1,0 mm läbimõõduga eemaldavad gaasi, samal ajal kui läbimõõt on liiga väike, et lubada sulandit süstimisrõhu juures — välku ei teki.
3. Väljutajapostide täpsus. Väljutajapostid peavad oma aukudes vabalt libisema, et valmis osa tuumalt välja lükata, kuid kliirens peab olema piisavalt tihe, et vältida välku posti ja auguvahemiku vahel. EDM puurimine toodab auguvahemiku ühtlase läbimõõdu, ümarusega ja asukohaga isegi karastatud H13 või D2 terases, kus tavaline puur kaldub kõrvale või puruneb.
EDM pisipuurimine versus tavaline puurimine karastatud terases
| Tegur | EDM pisipuurimine | Tavaline keerdpuurimine |
|---|---|---|
| Töötab täielikult karastatud terases | Jah | Ei — puur puruneb või kaldub kõrvale |
| Minimaalne usaldusväärne läbimõõt | ~Ø0,3 mm | ~Ø1,5–2 mm sügavusel |
| Sügavuse-läbimõõdu suhe | Kuni 300:1 saavutatav | Tavaliselt 3–10:1 enne puuri kõrvalekallet |
| Lõikeejõud töödeldavale osale | Puudub | Kõrge — risk mikropragudeks kõvas terases |
| Tähkmed augu väljumisel | Puuduvad | Esinevad — vajavad eemaldamist |
| Mõju kõvadusele | Puudub | Risk lokaalseks töökõvenemiseks |
Tavaline puurimine on sobilik suurematel läbimõõtudel pehmemas eelkarastatud terases. EDM puurimine on ette nähtud siis, kui teras on lõplikul kõvadusel, läbimõõt on väike, sügavus on märkimisväärne või asendistolerants on tihedam, kui puur usaldusväärselt tagab.
Kuidas sobib EDM pisipuurimine vormi ehitamise protsessi?
Tüüpilises Nordmouldi Production-taseme vormi ehitamisel rakendatakse EDM pisipuurimist kahes etapis:
Vormi ehitamise ajal: jahutuskanalid, ventilatsiooniavad ja väljutajapostide auguvahemikud puuritakse karastatud pesa insertides ja tuumaplokides pärast kuumtöötlust. Puurimine pärast karastamist välistab mõõtmelise nihke, mis tekib karastamisprotsessi ajal, seega on kanalite asukohad ja ventilatsioonipositsioonid täpsed lõpliku pesa geomeetria suhtes.
Muutmise ja parandamise ajal: kui osa kaanib, saab jahutusahelat pikendada või ümber suunata, lisades uusi kanaleid EDM puurimisega — ilma ülejäänud tööriista häirimiseta. Kui ventilatsiooniava on vales asendis, saab selle mikro-TIG-keevitusega kinni keevitada ja korrektsesse asukohta uus ventilatsiooniava puurida. Mikro-TIG-keevituse ja EDM pisipuurimise kombinatsioon on eriti kasulik tööriistade muutmistsüklite jaoks.
Milliseid materjale saab EDM-iga puurida?
EDM pisipuurimine töötab kõigil elektrit juhtivatel materjalidel. Survevaluvormi tööriistade jaoks hõlmab see:
- P20 (eelkarastatud) ja P20 HH — üldotstarbeline vormi teras
- H13 — kuumatöö tööriistaterras, mida kasutatakse tuumades ja väljutajasüsteemides
- S7 ja D2 — kõrgkõvadustüübid kõrge kulumisega tööriistade jaoks
- Roostevabad vormi terased — meditsiini-, toidukontakti- ja söövitavate materjalide rakenduste jaoks
- Berülliumvask — insertides, mis vajavad kiirendatud soojuse eraldumist
- Karbiidinserdid — äärmuslike kulumisrakenduste jaoks
Alumiiniumtööriistad (Nordmouldi Bridge tase) puuritakse tavaliselt tavapäraselt; EDM puurimist kasutatakse peamiselt karastatud terasest Production-tööriistade jaoks, kus tavaline puurimine on piiratud.
Korduma kippuvad küsimused
Mis on EDM pisipuurimine ja miks kasutatakse seda vormi valmistamisel? EDM pisipuurimine kasutab pöörlevat toruekletroodi ja juhitud elektroerosioone, et erodeerida täpseid auke karastatud vormi terases. Vormi valmistamisel kasutatakse seda, kuna see toimib täielikult karastatud tööriistaterases ilma mehaanilise jõuta, tootes puhtaid, purdevaba auke ventilatsiooniavade, väljutajapostide, jahutuskanalite ja traaterosiooni EDM-i algustauksete jaoks.
Milliseid augumõõtmeid ja sügavusi suudab EDM pisipuurimine saavutada? Protsess hõlmab auke ligikaudu Ø0,3 mm kuni Ø6 mm, sügavusega kuni 200 mm või rohkem — sügavuse-läbimõõdu suhteid, mida ükski tavaline puur karastatud terases usaldusväärselt ei saavuta. Täpsed saavutatavad sügavuse-läbimõõdu suhted sõltuvad elektroodi tüübist ja materjalist ning kinnitatakse projekti ülevaatuse käigus.
Kas EDM puurimist saab kasutada juba karastatud vormi insertidel? Jah. See on üks peamisi eeliseid tavapärase puurimise ees. EDM eemaldab materjali sädemeerosiooni abil — lõikeejõudu ei ole — seega töödeldakse täielikult karastatud H13, P20 või karbiidinserte ilma pragunemise, töökõvenemise ega deformatsioonita.
Mis vahe on EDM pisipuurimise ja vajutus-EDM-i vahel? Vajutus-EDM kasutab kujundatud grafiit- või vaselektroodi, mis langetatakse töödeldavasse ossa, et põletada elektroodi profiilile vastav pesa — see loob keerukaid 3D-vorme. Pisiaugu EDM kasutab pöörlevat toruekletroodi, et puurida täpseid silindrilisi auke kõrge kiirusega. Mõlemad kasutavad sädemeerosiooni; nende geomeetria ja eesmärk on erinevad.
Kuidas loob EDM pisipuurimine jahutuskanaleid vormis? Sirgjoonelised jahutuskanalid puuritakse vormi ploki tagant või küljelt pesa seina lähedale. Konformaalsete jahutuspaigutuste korral — kus kanalid järgivad osa kontuuri — ulatub EDM puurimine sügavustesse ja nurkadesse, kust tavaline puur ei suuda karastatud terases ilma purunemiseta navigeerida.
Milline on EDM pisipuurimise roll survevaluvormide ventileerimises? Lõksu jääv õhk ja gaas põhjustavad lühikesi täiteid, põletusmarke ja halba pinnakvaliteeti. EDM puurimine loob ventilatsiooniauke alates Ø0,3 mm pesa seinas — piisavalt väike gaasi väljutamiseks ilma osa peal tunnusmärgi tekitamata ja ilma välguriskita sulamirõhu juures.
Kas Nordmould pakub EDM pisipuurimist tööriistade teenuse osana? Jah. Nordmouldi EL-i partnerivõrgustik hõlmab EDM pisipuurimise võimekust, mida kasutatakse vormi ehitamise, muutmise ja parandamise käigus. See on arvutatud üldise vormi ulatuse osana — kliendid ei hangi seda eraldi.
Mis on märkus 'mahulise perforatsiooni erosiooni' kohta sellel lehel? Fraas "mahuline perforatsioonierosion" ei ole standardne tööstustermin. See kirjeldab kõige täpsemini EDM pisipuurimist ja sädemeerosiooniprotsessi, mida siin käsitletakse — protsessi, mis loob täpsed perforatsioonid tahketes vormi teraskogustes juhitud elektroerosiooni abil.