Новый взгляд на электроэрозионный (EDM) процесс

Проволочно­вырезные и прошивочные электроэрозионные станки – это давно зарекомендовавшая себя техника, производители которой сталкиваются с такими трудностями, как: высокие производственные издержки и короткие сроки изготовления продукции. К этому добавляется неравномерная загрузка производства и возрастающая конкуренция. Как снизить производственные расходы и время обработки при неизменно высоком качестве? Какие факторы влияют на эти параметры?

Рис. 1 EDM фильтры серии H 34 MANN+HUMMEL

Рис. 2 EDM фильтры серии H 15 MANN+HUMMEL

Низкое качество и нарушения в производстве вплоть до остановки машины это либо непосредственные, либо переменные отказы отдельных компонентов. Та же ситуация и для электроэрозионных (EDM electrical discharge machining) станков. Но электроэрозионные производства отличает повышенный износ оборудования, связанный с коррозией и отложением загрязнений. Причина этого – недостаточная очистка и чрезмерно высокое содержание загрязнений в диэлектрике. В результате изза повышенных колебаний электродной проволоки ухудшается качество поверхности готовых изделий, их неточные размеры. А в случае обрыва электрода возможна даже остановка станка.

Оптимальная фильтрация EDM

Откуда возникают эти загрязнения? Вынос материала при электроэрозионной обработке – это результат процесса нагревания, плавки и испарения под воздействием периодических электрических разрядов. У примененного в таком процессе диэлектрика есть несколько функций: изоляция электрода и детали, подготовка рабочего канала, удаление шлама, а также охлаждение электрода и детали. Сверх того, чистый диэлектрик имеет большое значение для промывки рабочего зазора. Поскольку это определяет как расход электродов, установленных на станке, так и величину шлама, точность обработки и чистоту поверхности обрабатываемой детали. Чистота диэлектрика и, вместе с тем, его фильтрация – элементарное требование, что также является существенным фактором повышения эффективности. Возникает вопрос, почему процессы вопреки применяемому фильтру слишком дорого обходятся, затратны по времени и сопряжены с частыми неисправностями? И здесь мы подходим к главной теме: выбор правильного EDM фильтра.

Рабочие тесты при высокопрецизионном изготовлении показали, что применение неподходящего клея в фильтре ведет к нарушениям, так как применяемые растворители оказывают отрицательное влияние на диэлектрик. В отдельных случаях заявленные включения от 5 до 10 мкм в действительности оказываются многократно большего размера. Следующий фактор – это недостаточное импрегнирование применяемого фильтрующего материала. Это может привести к увеличению вымывания фенола смолы, что отрицательно влияет на проводимость диэлектрика. В результате многократно возрастает расход смолы по сравнению с высококачественной фильтрацией. Кроме того, примененные в проволочновырезной электроэрозионной обработке ионообменные отвердители при плохой фильтрации на протяжении рабочего цикла впитывают все больше и больше мелких частиц. Это дополнительно сокращает продолжительность применения смол. Особенно станки EDM нового поколения производят значительно большее количество малоразмерных частиц по сравнению с предшествующими поколениями.

Снижение затрат производства

Потенциал эффективной EDM фильтрации – это сокращение времени на обработку и электроэрозию за счет более быстрого «выноса» материала, а также сокращения сроков на техническое обслуживание и ремонт оборудования. К этому прибавляется и снижение косвенных издержек производства, так как возрастает срок службы быстроизнашивающихся частей (алмазные фильтры для проволоки, опоры, направляющие и магнитные вентили). Расчеты показали, что эффективная фильтрация диэлектрика снижает время обработки минимум на 5%.

Следующая возможность снижения издержек производства связана с применением фильтров с пластмассовым корпусом. Пример такого развития – это
H 34 – серия фильтров MANN+HUMMEL со степенью фильтрации от 3 до 5 мкм. Это первые фильтры большого диаметра, которые произведены на 100% с применением пластмассы. Его вес ниже обычного металлического фильтра на 30% – это экономит затраты на транспорт и утилизацию отходов. К тому же, это уменьшает и выбросы CO₂. Следующее преимущество – более длительный срок службы фильтра за счет большей площади фильтрующего материала. Это достигается за счет применения технологии макрогофр или двойной гофры фильтрующего материала. Специальная ленточная оклейка позволяет применять плиссирование большего размера и предотвратить «пакетирование» фильтрующего материала. К этому добавляется применение соответствующего импрегнирующего состава и тиснение для стабилизации расстояний между складками. Фильтр получает необходимую стабильность, которая обеспечивает высокую надежность во время всего срока эксплуатации. Он не подвержен коррозии и устойчив к давлению до 3 бар.

Итог

Экономия при покупке фильтров на электроэрозионных производствах приводит к прямо противоположным результатам – увеличению длительности времени обработки, ухудшению качества изделий, высоким издержкам эксплуатации. Технология высокопроизводительной фильтрации, предоставляющая предприятиям реальную экономию, уже доступна – это фильтры компании MANN+HUMMEL.

Преимущества высокопроизводительной фильтрации в электроэрозионной обработке:

• высокая скорость
• более быстрое эродирование до чистого размера
• пониженная вторичная эрозия
• высокая чистота обработки поверхностей
• точность воспроизводимых деталей
• стабильные параметры диэлектрика
• оптимальный расход смолы
• снижение износа оборудования

• снижение расходов на ремонт и сервисное обслуживание