EDM sīko caurumu urbšana presformu izgatavošanā — ventilācija un dzesēšana
Kas ir EDM sīko caurumu urbšana injekcijas veidnēm?
Piezīme par terminoloģiju: šeit aprakstītā spēja rīku izgatavošanas nozarē ir pazīstama kā EDM sīko caurumu urbšana, ātro caurumu EDM urbšana vai sākuma caurumu erozija. Frāze "tilpuma perforācijas erozija" nav standarta nozares terminoloģija; tā visprecīzāk atbilst šim procesam — precīzu perforāciju radīšanai cietos veidnes tērauda tilpumos ar kontrolētu dzirksteles eroziju.
EDM sīko caurumu urbšana rada tīrus, precīzus caurumus rūdītā injekcijas veidnes tēraudā, izmantojot elektriskā izlādes eroziju, nevis mehānisku griešanu. Rotējošs cauruļveida elektrods — parasti misiņš vai varš, Ø0,3 mm līdz Ø6 mm — tiek virzīts uz darba gabalu, kamēr pulsējoša augsta sprieguma strāva plūst starp elektrodu un tēraudu, erodējot materiālu gala daļā ar atkārtotiem dzirksteles notikumiem. Rezultāts ir precīzs, bez zāģskaidu caurums, kas urbts pilnīgi rūdītā instrumentu tēraudā bez plaisāšanas, deformācijas vai griešanas spēka.
Nordmould iekļauj EDM sīko caurumu urbšanu sava rīku partneru tīklā dzesēšanas kanālu darba, izstumšanas tapu caurumu sagatavošanas, ventilācijas un sākuma caurumu urbšanas vajadzībām gan sākotnējas veidnes celtniecības, gan turpmāku modifikāciju laikā.
Kā process darbojas?
Elektrods rotē nepārtraukti, virzot uz darba gabalu. Dielektriskais šķidrums — parasti dejonizēts ūdens — tiek sūknēts augstā spiedienā caur elektroda dobo centru tieši apstrādes zonā. Šķidrums veic divas funkcijas: tas izskalina erodētos gružus no cauruma, lai novērstu sekundāro loku, un atdzesē elektrodu un darba gabalu.
Katrs elektriskais izlāde ilgst mikrosekundes. Dzirkstele sasniedz lokalizētu temperatūru vairāku tūkstošu grādu Celsija apmērā, kūst un iztvaicinot nelielu tērauda tilpumu elektroda gala daļā. Miljoni šo kontrolēto notikumu secīgi pakāpeniski veido caurumu. Tā kā starp elektrodu un darba gabalu nav mehāniska kontakta, process nerada griešanas spēkus, sacietēšanu un mikro plaisas — visas kritiskās īpašības, strādājot ar rūdītu veidnes tēraudu, kas jau ir galīgajā cietībā.
Kādas veidnes iezīmes izgatavo EDM sīko caurumu urbšana?
| Iezīme | Tipiskais diametra diapazons | Kāpēc tiek izmantota EDM urbšana |
|---|---|---|
| Dzesēšanas kanāli | Ø1,0 mm – Ø6 mm | Rūdīts tērauds; dziļi un slīpi kanāli; konformālie izkārtojumi |
| Izstumšanas tapu caurumi | Ø1,0 mm – Ø6 mm | Precīzs diametrs un pozīcija; bez apkārtējā tērauda deformācijas |
| Ventilācijas caurumi | Ø0,3 mm – Ø1,5 mm | Sub-milimetra ventilācija, ko parastveidīgi urbji nevar uzticami izveidot |
| Sākuma caurumi stieples EDM | Ø0,3 mm – Ø2 mm | Stieples EDM prasa iepriekš urbtu ieejas punktu; EDM urbšana to izveido rūdītā tēraudā |
| Sensoru un zondes kabatas | Ø1 mm – Ø6 mm | Temperatūras vai spiediena sensori, kas iegremdēti dobuma sienā |
| Konformālās dzesēšanas ieejas/izejas | Ø2 mm – Ø6 mm | Ieejas un izejas punkti sarežģītu dzesēšanas shēmu izkārtojumiem |
Kāpēc tas ir svarīgi injekcijas veidnes kvalitātei?
Trīs dobuma līmeņa problēmas injekcijas liešanā tieši tiek atrisinātas vai novērstas ar precīzām sīko caurumu iezīmēm:
1. Dzesēšanas vienveidīgums. Temperatūras sadalījums pa dobuma virsmu nosaka dimensionālo stabilitāti, cikla laiku un deformāciju. Dzesēšanas kanāli, kas urbti tuvu dobuma sienai — dziļumos un leņķos, kas sasniedzami tikai ar EDM urbšanu rūdītā tēraudā — noņem siltumu vienmērīgāk nekā kanāli, kas griezti pirms rūdīšanas, kuriem jāseko taisniem kompromisa ceļiem.
2. Iesprostotā gāze. Polimēra kausējums, virzoties caur dobumu, saspiež priekšā esošo gaisu. Ja tas nevar izkļūt, tas rada nepilnīgu aizpildījumu, sadeguma atzīmi (saspiestā gāze sadeg) vai virsmas traipus. Ventilācijas caurumi Ø0,5–1,0 mm apmērā evakuē gāzi, kamēr diametrs ir pārāk mazs, lai injicēšanas spiedienā ieietu kausējumu, tāpēc zibšņa veidošanās nenotiek.
3. Izstumšanas tapas precizitāte. Izstumšanas tapām jāslīd brīvi savos caurumos, lai spiedienu uz gatavo detaļu no kodola, taču atstarpe jābūt pietiekami savākta, lai novērstu zibšņa veidošanos starp tapu un atveri. EDM urbšana izveido atveri ar konsekventu diametru, apaļumu un pozīciju pat rūdītā H13 vai D2 tēraudā, kur parasts urbjis novirzītos vai saplīstu.
EDM sīko caurumu urbšana pret parastu urbšanu rūdītā tēraudā
| Faktors | EDM sīko caurumu urbšana | Parastā skrūvēmborts urbšana |
|---|---|---|
| Darbojas pilnīgi rūdītā tēraudā | Jā | Nē — urbjis lūst vai novirzās |
| Minimālais uzticamais diametrs | ~Ø0,3 mm | ~Ø1,5–2 mm dziļumā |
| Dziļuma un diametra proporcija | Līdz 300:1 sasniedzams | Parasti 3–10:1 pirms urbjis novirzās |
| Griešanas spēks uz darba gabalu | Nav | Augsts — risks mikro plaisas rūdītā tēraudā |
| Zāģskaidas pie cauruma izejas | Nav | Klāt — prasa atbirstīšanu |
| Ietekme uz cietību | Nav | Risks lokālai sacietēšanai |
Parastā urbšana joprojām ir pareizā izvēle mīkstam iepriekš rūdītam tēraudam lielākos diametros. EDM urbšana tiek norādīta, kad tērauds ir galīgajā cietībā, diametrs ir mazs, dziļums ir ievērojams vai pozīcijas tolerance ir stingrāka nekā urbjis var uzticami noturēt.
Kā EDM sīko caurumu urbšana iekļaujas veidnes celtniecības procesā?
Tipiskā Nordmould Production pakāpes veidnes celtniecībā EDM sīko caurumu urbšana tiek piemērota divās stadijās:
Veidnes celtniecības laikā: dzesēšanas kanāli, ventilācijas caurumi un izstumšanas tapas atveres tiek urbtas rūdītos dobuma ieliktņos un kodola blokos pēc termiskās apstrādes. Urbšana pēc rūdīšanas novērš dimensionālo nobīdi, kas notiek rūdīšanas procesa laikā, tāpēc kanālu pozīcijas un ventilācijas atrašanās vietas ir precīzas attiecībā pret galīgo dobuma ģeometriju.
Modifikācijas un remonta laikā: ja detaļa deformējas, dzesēšanas ķēdi var pagarināt vai pārveidot, pievienojot jaunus kanālus ar EDM urbšanu — neietekmējot pārējo rīku. Ja ventilācija ir nepareizā pozīcijā, to var ametināt (ar micro TIG) un koriģēta ventilācija urbta pareizajā vietā. Micro TIG metināšanas un EDM sīko caurumu urbšanas kombinācija ir īpaši noderīga rīku modifikācijas cikliem.
Kādus materiālus var apstrādāt ar EDM urbšanu?
EDM sīko caurumu urbšana darbojas jebkurā elektriski vadošā materiālā. Injekcijas veidnes rīkiem tas ietver:
- P20 (iepriekš rūdīts) un P20 HH — vispārējs veidnes tērauds
- H13 — karstā darba instrumentu tērauds, ko izmanto kodolos un izstumšanas sistēmās
- S7 un D2 — augsta cietības pakāpes augsta nodiluma rīciem
- Nerūsējošie veidnes tēraudi — medicīnas, pārtikas kontakta un korozīvu materiālu pielietojumiem
- Berilija varš — ko izmanto ieliktņos, kas prasa paātrinātu siltuma izvadi
- Karbīda ieliktņi — ārkārtīga nodiluma pielietojumiem
Alumīnija rīki (Nordmould Bridge pakāpe) parasti tiek urbti konvencionāli; EDM urbšana tiek izmantota galvenokārt rūdīta tērauda Production rīkos, kur parastā urbšana ir ierobežota.
Biežāk uzdotie jautājumi
Kas ir EDM sīko caurumu urbšana un kāpēc to izmanto presformu izgatavošanā? EDM sīko caurumu urbšana izmanto rotējošu cauruļveida elektrodu un kontrolētus elektriskos izlādes, lai erodētu precīzus caurumus rūdītā presformu tēraudā. To izmanto presformu izgatavošanā, jo process darbojas pilnīgi rūdītā instrumentu tēraudā bez mehāniska spēka, radot tīrus, bez zāģskaidu caurumus ventilācijai, izstumšanas tapām, dzesēšanas kanāliem un sākuma caurumiem stieples EDM.
Kādus caurumu diametrus un dziļumus var sasniegt EDM sīko caurumu urbšana? Process aptver caurumus no aptuveni Ø0,3 mm līdz Ø6 mm, dziļumos līdz 200 mm un vairāk — malu proporcijas, kādas neviens parasts urbjis nevar uzticami sasniegt rūdītā tēraudā. Precīzas sasniedzamās dziļuma un diametra proporcijas atkarīgas no elektroda tipa un materiāla un tiek apstiprinātas projekta pārskatā.
Vai EDM urbšanu var izmantot jau rūdītos presformu ieliktņos? Jā. Tā ir viena no galvenajām priekšrocībām salīdzinājumā ar parasto urbšanu. EDM materiālu noņem ar dzirksteles eroziju — nav griešanas spēka — tāpēc pilnīgi rūdīti H13, P20 vai karbīda ieliktņi tiek apstrādāti bez plaisāšanas, sacietēšanas vai deformācijas.
Kāda ir atšķirība starp EDM sīko caurumu urbšanu un iegremdēto EDM? Iegremdētais (matrices izlietuves) EDM izmanto formētu grafīta vai vara elektrodu, kas tiek nolaists darba gabalam, lai sadedzinātu dobumu, kas atbilst elektroda profilam — tas rada sarežģītas 3D formas. Sīko caurumu EDM izmanto rotējošu cauruļveida elektrodu, lai urbtu precīzus cilindrisku caurumu ātri. Abi izmanto dzirksteles eroziju; to ģeometrija un mērķis ir atšķirīgi.
Kā EDM sīko caurumu urbšana rada dzesēšanas kanālus veidnē? Taisnie dzesēšanas kanāli tiek urbti no veidnes bloka aizmugures vai sāna tēraudā tuvu dobuma sienai. Konformālos dzesēšanas izkārtojumos — kur kanāli seko detaļas kontūrai — EDM urbšana sasniedz dziļumus un leņķus, kurus parasts urbjis nevar izmantot, neplīstot rūdītā tēraudā.
Kāda ir EDM sīko caurumu urbšanas loma injekcijas veidņu ventilēšanā? Iesprostotais gaiss un gāze dobumā izraisa nepilnīgus aizpildījumus, sadeguma atzīmes un sliktu virsmas kvalitāti. EDM urbšana rada ventilācijas caurumus tik mazus kā Ø0,3 mm dobuma sienā — pietiekami mazi, lai ventilētu gāzi bez liecinieka atzīmes uz detaļas un bez zibšņa riska no kausēšanas spiediena.
Vai Nordmould piedāvā EDM sīko caurumu urbšanu kā daļu no rīku pakalpojuma? Jā. Nordmould ES partneru tīkls ietver EDM sīko caurumu urbšanas spējas, ko izmanto veidnes celtniecības, modifikācijas un remonta laikā. Tas tiek piedāvāts kā daļa no kopējā rīku apjoma — klienti to neiegādājas atsevišķi.
Kāda ir piezīme par 'tilpuma perforācijas eroziju' šajā lapā? Frāze "tilpuma perforācijas erozija" nav standarta nozares termins. Tas visprecīzāk apraksta EDM sīko caurumu urbšanas un dzirksteles erozijas procesu, ko aptver šī lapa — procesu, kas rada precīzas perforācijas cietos rīku tērauda tilpumos caur kontrolētu elektrisko izlādes eroziju.