Cos'è l'EDM?
Applicazione dell'elettroerosione nella produzione di stampi
L'elettroerosione (EDM) e l'elettroerosione a filo (EDM) sono due dei metodi di lavorazione speciale più utilizzati nella lavorazione di pezzi di stampi. Questa sezione fornirà solo una breve panoramica di questi due metodi.
La lavorazione a scarica elettrica (EDM) è un processo che utilizza l'alta temperatura generata dalla scarica pulsata tra l'elettrodo dell'utensile e l'elettrodo del pezzo in un mezzo specifico per eseguire l'elettro-erosione, lavorando il pezzo per ottenere forme, dimensioni e requisiti di rugosità superficiale specifici. L'elettroerosione è in grado di elaborare vari materiali metallici con-punto di fusione- elevato, elevata-durezza, elevata-resistenza, elevata-purezza, elevata-tenacità e elevata-fragilità. È ampiamente utilizzato per la lavorazione di cavità, fori (fori rotondi, fori quadrati, fori irregolari), fori curvi (fori piegati, fori filettati), nonché fessure strette, fori piccoli e micro-fori in varie matrici per stampaggio, matrici per forgiatura a caldo, matrici per pressofusione-, matrici per estrusione, stampi in plastica e stampi in gomma.
La lavorazione con elettroerosione può essere suddivisa in formatura con elettroerosione (comunemente denominata elettroerosione) e lavorazione con elettroerosione a filo (comunemente denominata elettroerosione a filo) in base al suo ambito di applicazione.
La lavorazione a scarica elettrica (EDM) viene utilizzata principalmente per la lavorazione di cavità di forma complessa- e scanalature centrali che non possono essere penetrate dallo stampo, nonché per la lavorazione di angoli acuti e scanalature strette che non possono essere completate mediante taglio (viene utilizzata anche per la lavorazione di perforazione dove i requisiti di precisione dimensionale non sono elevati).
Attrezzatura ed esempi per il taglio del filo a scarica elettrica
Le macchine utensili per il taglio a filo a scarica elettrica si dividono in due tipologie: taglio a filo lento e taglio a filo veloce. La Figura 1-27 mostra un diagramma schematico della struttura di una macchina utensile per il taglio veloce a filo CNC. Il corpo principale della macchina utensile per il taglio rapido del filo CNC è costituito da un basamento, un telaio in filo, un piano di lavoro, un meccanismo di alimentazione del filo, un dispositivo conico, un sistema di circolazione del fluido di lavoro, ecc.
Tubo di stoccaggio a 1 filo; Supporto a 2 fili; Dispositivo a 3 coni; Filo a 4 elettrodi; 5-Piano di lavoro;
6-Serbatoio fluido di lavoro; 7 letti; Scatola di controllo a 8; Armadio a 9 comandi
Nella lavorazione con elettroerosione a filo (EDM), il pezzo viene alimentato dal movimento relativo del piano di lavoro e del filo dell'elettrodo. Il piano di lavoro può muoversi linearmente in due direzioni coordinate, consentendo al filo dell'elettrodo di muoversi rispetto al pezzo in varie traiettorie curve planari.
Il processo di base dell'elettroerosione a filo è mostrato nella Figura 1-28. Il filo dell'elettrodo parte dal foro di inserimento del filo ed esegue la lavorazione tramite elettroerosione lungo la traiettoria della linea tratteggiata fino al completamento dell'intero contorno della lavorazione.
La Figura 1-29 mostra alcune parti lavorate mediante elettroerosione a filo. La Figura 1-29(a) mostra un esaedro con un foro per il filo-vicino al bordo. Il filo dell'elettrodo inizia quindi dal foro di filettatura del filo-e viene lavorato lungo il contorno, ottenendo infine una parte con un contorno della superficie curva, simile alla lavorazione per elettroerosione a filo di un punzone. La Figura 1-29(b) mostra anche un esaedro con un foro per il passaggio del filo al centro. Il filo dell'elettrodo inizia quindi dal foro di filettatura del filo e viene lavorato lungo il contorno, ottenendo infine un pezzo con un esaedro esterno e un contorno di superficie curva all'interno, simile alla lavorazione per elettroerosione a filo di una matrice.
La Figura 1-29(c) mostra una scanalatura stretta lavorata all'interno di una parte del disco. La Figura 1-29(d) mostra un piccolo inserto centrale lavorato mediante elettroerosione a filo.
Attrezzatura ed esempi di lavorazione ad elettroerosione
La macchina per elettroerosione (EDM) è costituita principalmente da un basamento, una testa del mandrino, una colonna, un piano di lavoro, un serbatoio del fluido di lavoro e un armadio di controllo, come mostrato nella Figura 1-30.
Il piano di lavoro è generalmente capace di movimento longitudinale e laterale, cioè movimento in entrambe le direzioni X e Y, per ottenere la posizione relativa richiesta tra l'elettrodo dell'utensile e il pezzo da lavorare. Il piano di lavoro è inoltre dotato di un serbatoio del fluido di lavoro, che immerge l'elettrodo dell'utensile e il pezzo in lavorazione, servendo per raffreddare e rimuovere i trucioli.
Il quadro elettrico è costituito principalmente da un alimentatore a impulsi e da un sistema di regolazione automatica dell'alimentazione. L'alimentatore a impulsi converte la potenza CA a frequenza industriale in una corrente a impulsi unidirezionale di una frequenza specifica per fornire l'energia di scarica necessaria per l'EDM. Regolando i parametri elettrici è possibile soddisfare diverse esigenze di sgrossatura, intermedi e finitura. Il sistema di regolazione automatica dell'avanzamento garantisce che venga mantenuto un determinato intervallo di scarico tra l'elettrodo e il pezzo durante tutto il processo di lavorazione attraverso il proprio sistema di controllo automatico, garantendo la stabilità del processo EDM.
La Figura 1-31 mostra le parti elaborate mediante EDM. La Figura 1-31(a) mostra un foro svasato quadrato realizzato su un pezzo utilizzando un elettrodo quadrato. La Figura 1-31(b) mostra una parte multi-cavità lavorata utilizzando un singolo elettrodo utensile attraverso la traslazione del piano di lavoro. La Figura 1-31(c) mostra un metodo per lavorare due cavità contemporaneamente utilizzando un singolo elettrodo. Ruotando la testa del mandrino della macchina utensile, è possibile ottenere la lavorazione di cavità multiple. Poiché gli elettrodi si usurano durante la lavorazione, è impossibile completare il processo di lavorazione utilizzando un solo elettrodo utensile durante la lavorazione vera e propria. Spesso è necessario preparare più elettrodi per eseguire separatamente la sgrossatura e la finitura dell'elettroerosione.
