Wire EDM이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

사람들이 머시닝 하면 가장 먼저 떠오르는 것이 선반과 밀링 머신일 것입니다. 그러나 특정 응용 분야에 더 적합할 수 있는 다양한 기타 가공 공정이 있습니다. 그러한 방법 중 하나는 방전 가공(EDM)입니다.

이 기사에서는 특정 유형의 방전 가공인 와이어 EDM의 기능과 기능에 대해 더 자세히 살펴봅니다.

와이어 방전 가공이란 무엇입니까?

와이어 EDM은 공작물을 통해 연속적으로 흐르는 와이어를 사용하여 엄격한 공차와 최소 절단으로 복잡한 형상을 절단하는 EDM 유형입니다. 이 프로세스는 300mm 두께가 넘는 재료를 절단할 수 있는 일부 기계와 함께 단단하고 두꺼운 전도성 재료를 정밀하게 절단하는 데 특히 유용합니다.

다른 종류의 EDM은 이전 기사에서 논의한 바와 같이 동일한 기본 작동 원리를 사용합니다. 본질적으로 전극과 유전체 유체는 전기를 사용하여 전도성 공작물의 미세한 조각을 분해하기 위해 함께 작동합니다. 각 전기 방전 또는 스파크는 소량의 물질만 제거할 수 있지만 이 과정은 초당 수십만 번 발생합니다.

와이어 EDM에서 매우 가는 와이어는 음극으로 작용하고 전도성 공작물은 양극으로 작용합니다. 와이어는 독특한 모양을 만들기 위해 독립적으로 움직일 수 있는 두 개의 가이드 사이를 연결합니다. 그러나 와이어는 일반적으로 전체 공작물을 통과해야 하므로 프로세스 기능에 몇 가지 제한이 있습니다.

다른 유형의 EDM과 유사하게 음극과 양극은 일반적으로 물리적 접촉을 하지 않습니다. 대신, 와이어와 공작물 사이의 높은 전위(전압) 차이는 유전체 유체에서 이온화를 일으켜 전기 전도성이 되게 합니다.

간단히 말해서, 결과는 EDM 칩이라고 하는 와이어 전극과 공작물의 작은 조각을 녹이거나 기화시켜 분리하는 스파크입니다. 이 미세한 EDM 칩은 씻겨져 나가고 유전체 유체의 순환에서 걸러집니다.

Wire EDM은 어떻게 작동합니까?

LaurensvanLieshout의 "Wire EDM"의 예
Wikimedia Commons를 통한 공개 도메인

와이어 전극은 스파크 동안 손상되기 때문에 공작물을 통해 지속적으로 공급되고 보충되어야 합니다. 마찬가지로, 일반적으로 와이어 EDM의 탈이온수인 유전체 유체는 순환, 여과 및 탈이온화되어 불규칙한 스파크가 발생하는 것을 방지합니다.

와이어 시스템과 유전체 유체는 와이어 EDM의 두 가지 주요 구성 요소를 구성하며 효율적이고 정밀한 절단과 고품질 표면 마감을 보장하기 위해 동기화되어야 합니다.

전선 시스템

와이어 EDM의 와이어는 일반적으로 황동 또는 구리로 만들어지며 때로는 일관성과 효율성을 향상시키기 위해 아연 코팅이 되어 있습니다. 와이어는 일반적으로 직경이 0.3mm 이하로 매우 가늘기 때문에 스파크에 의한 지속적인 침식 손상이 빠르게 마모됩니다. 따라서 새로운 와이어는 수 킬로미터의 와이어를 고정하는 스풀을 사용하여 공작물을 통해 지속적으로 공급되어야 합니다. 그런 다음 손상된 전선은 프로세스가 끝날 때 재활용됩니다.

유전체 유체

탈이온수에는 와이어 EDM에서 세 가지 주요 기능이 있습니다.

1. 강력한 불꽃을 제어하는 ​​데 도움이 되는 매개체 제공,
2. 작업물과 와이어에서 EDM 칩을 헹구고
3. 과도한 열 응력을 방지하기 위해 공작물 냉각

제대로 작동할 때 탈이온수는 와이어 전극과 공작물 사이의 전하 차이가 충분히 클 때까지 와이어 전극과 공작물 사이에서 절연체 역할을 해야 합니다. 이것은 서로 다른 지점의 스파크가 유사한 "강도"를 가지므로 와이어의 바로 근접한 주위에 매끄럽고 균일한 절단을 생성하므로 일종의 통제된 혼돈을 허용합니다. 과도한 오염은 물의 단열 특성을 약화시켜 더 불규칙하고 일관성 없는 스파크를 유발할 수 있습니다.

이것이 물에 EDM 칩과 이온이 축적되는 것을 방지하기 위해 유전체 유체를 지속적으로 씻어내야 하는 이유이기도 합니다. 이를 효과적으로 수행하려면 공작물이 물에 잠겨야 하고 절단 영역을 통해 직접 탈이온수가 일정하게 흐르도록 해야 합니다.

흐르는 유체는 또한 절단 영역에서 열을 끌어내어 공작물에 열 응력을 유발할 수 있는 과열을 방지합니다. 특히 매우 두꺼운 재료의 경우 유체 흐름을 주의 깊게 제어하여 공작물의 열영향부(HAZ)를 관리해야 합니다. 과도한 열 응력은 절단 표면 근처에서 미세 균열 및 변경된 재료 특성을 유발할 수 있습니다.

Wire EDM:이점 및 제한 사항

이 제조 프로세스의 작동 방식을 더 잘 이해하면 주요 강점과 약점에 대한 요약을 작성할 가치가 있습니다.

와이어 EDM 사용의 주요 이점은 다음과 같습니다.

• 특히 절단 각도가 작업 표면에 수직이 아닐 때 매우 단단한 재료를 절단하는 데 선호되는 방법 중 하나입니다.
• 절단을 최소화하고 절단 전체에 테이퍼 없이 매우 엄격한 공차(±0.012mm 이내)를 달성할 수 있습니다.
• 절단 품질에 큰 영향을 미치거나 부품 왜곡을 일으키지 않고 매우 얇은 재료와 매우 두꺼운 재료 모두에 적합합니다.
• 특히 스키밍 패스를 사용하여 빠른 초기 황삭 절단을 부드럽게 한 후 고품질 표면 마감을 생성하는 데 탁월합니다.
• 완전한 CNC 프로세스, 즉 작업자는 일반적으로 소모품 및 부품을 로드 및 언로딩할 때만 필요합니다. 따라서 이 프로세스는 노동력을 절약할 수 있습니다.

와이어 EDM의 주요 한계 및 단점은 다음과 같습니다.

• 전도성 물질과만 호환됩니다.
• 탄소 섬유 강화 폴리머와 같은 불균일한 재료와 큰 개재물이 있는 값싼 공구강과 같은 불순한 재료에는 일반적으로 사용하기에 비효율적입니다.
• 때때로 조건에 따라 다른 적절한 프로세스보다 시간이 더 많이 소요됩니다.
• 구멍을 뚫을 수 없습니다. 설계에 필요한 경우 구멍 터지는 EDM과 같은 다른 프로세스에서 시작해야 할 수 있습니다.
• 특히 소모품의 경우 워터젯 절단과 같은 대안보다 잠재적으로 더 비쌉니다.

또 다른 고려 사항은 와이어 EDM이 공작물에 열 응력을 도입하여 재료의 속성을 변경하거나 미세 균열을 유발할 수 있다는 것입니다. 그러나 반대로 가공물에 기계적 절삭력을 전달하지 않습니다.

Wire EDM이 귀하에게 적합한 프로세스입니까?

위에 나열된 잠재적인 제한 사항이 프로젝트에 적용되지 않는 경우 와이어 EDM은 두꺼운 두께의 단단한 재료를 절단하는 탁월한 방법임이 입증되었습니다. 이 프로세스는 정밀도, 정확성, 일관성 및 고품질과 동의어입니다.

이는 특히 고급 재료를 사용할 때 복잡한 형상과 엄격한 공차가 있는 부품에 와이어 EDM이 정기적으로 적용된다는 것을 의미합니다. 깨지기 쉬운 의료 기기 구성 요소, 정밀 항공 우주 부품 및 티타늄과 같이 특히 단단한 재료로 만든 툴링은 이 제조 공정에 매우 적합합니다.

와이어 EDM이 어떻게 정밀 절단 부품을 생산하는지 알아보려면 와이어 EDM 서비스 페이지에서 Gensun이 제공하는 것을 확인하십시오.