Pelajaran 6.5MemotongBab 6 · Pemotongan dan permesinan non-tradisional

Wire EDM

Percikan dari kawat tipis yang bergerak memotong profil tembus

Wire EDM (electrical discharge machining) memotong logam dengan kawat kuningan tipis yang tidak pernah menyentuhnya: ribuan percikan listrik kecil per detik melompat dari kawat dan mengerosi logam. Teknik ini membuat bukaan presisi pada die punching dan stamping, profil roda gigi dan spline, serta slot halus pada baja yang dikeraskan. Karena kawat tidak mendorong, kekerasan tidak berpengaruh, dan akurasi mencapai beberapa perseribu milimeter.

Foto: Ricard Polls, Public domain, melalui Wikimedia Commons

Wire EDM: penampang depan melalui kawat, plus tampak atas lintasan dan celah percikanTampilan besar adalah penampang depan melalui kawat; dua panel kecil dilihat dari atas. Angka berlingkar sesuai dengan langkah di bawah.

Cara kerjanya

Umpankan kawat. Kawat kuningan, biasanya setebal sekitar 0,25 mm, terurai dari spool dan berjalan melalui part dengan kecepatan tetap, sehingga kawat segar selalu yang memotong.
Pandu. Pemandu presisi (sering berlian) di atas dan di bawah part menjaga kawat tetap lurus dan kencang. Memiringkan pemandu satu terhadap yang lain memotong dinding meruncing.
Percikan. Generator pulsa memberikan pulsa tegangan singkat antara kawat (negatif) dan part (positif). Percikan melompati celah kecil, masing-masing melelehkan dan menguapkan kawah mikroskopis.
Bilas. Part berada dalam air deionisasi (air yang mineralnya dihilangkan sehingga nyaris tidak menghantarkan). Air mengisolasi celah hingga setiap percikan, mendinginkan potongan, dan membilas serpihan.
Ikuti garis luar. Meja CNC menggerakkan part sehingga kawat menelusuri kontur, mulai dari tepi atau dari lubang awal yang dibor; kawat bekas masuk ke bak. Ketika lingkarannya menutup, potongan dalam jatuh lepas.

Untuk akurasi terbaik, mesin biasanya mengikuti potongan pertama dengan satu hingga beberapa skim cut yang lebih ringan yang menghaluskan dinding dan mengoreksi ukurannya.

Fakta kunci

Material: Bahan konduktif listrik apa pun, terutama yang keras: baja perkakas yang dikeraskan, karbida, titanium, paduan nikel, tembaga, grafit
Komponen khas: Punch dan bukaan die, roda gigi dan spline, die ekstrusi, part medis dan kedirgantaraan, slot halus
Ukuran komponen: Potongan tembus pada pelat setebal hingga sekitar 300 mm; kawat dari sekitar 0,02 hingga 0,3 mm
Presisi: Sangat tinggi: hingga beberapa mikrometer (seperseribu milimeter) dengan skim cut
Hasil permukaan: Permukaan halus, doff, agak berembun; sangat mulus setelah skim cut
Ukuran batch yang cocok: Satu buah dan seri kecil: perkakas, prototipe, part bernilai tinggi
Biaya perkakas dan mesin: Tanpa perkakas khusus part; kawat habis terpakai; mesin berharga puluhan hingga ratusan ribu dolar
Kecepatan: Lambat: sering menit hingga jam per part; mesin berjalan tanpa pengawasan semalaman

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

Akurasi sangat tinggi dan sudut dalam yang tajam
Kekerasan tidak berpengaruh, sehingga part dapat dipotong setelah dikeraskan
Tanpa gaya potong: dinding tipis dan rapuh tidak melengkung
Pelat tebal dan dinding meruncing dalam satu setup

Batasan

Lambat dibandingkan milling atau laser
Hanya bahan konduktif listrik
Hanya potongan tembus: kawat harus melewati seluruhnya
Kawat habis terpakai; lapisan permukaan sedikit berubah oleh panas

Di mana dipakai

Pembuatan perkakas dan dieSet punch dan die, die stamping dan ekstrusi
DirgantaraSlot cakram turbin, akar berbentuk pohon cemara, part paduan nikel
MedisPerkakas bedah dan part implan dari titanium
PermesinanRoda gigi, spline, alur pasak pada poros dan hub yang dikeraskan
ElektronikDie lead-frame dan perkakas konektor halus

Cara mengenalinya

Permukaan abu-abu doff berembun yang seragam tanpa bekas perkakas atau garis berarah.
Sudut dalam yang sangat tajam dengan radius sangat kecil, sekitar setengah ketebalan kawat.
Dinding yang sangat sejajar atau meruncing dengan presisi pada part tebal dan keras seperti blok die.
Kadang bekas penanda kecil tempat potongan dimulai dan berakhir.

Bandingkan dengan

Sinker EDM6.6percikan yang sama, tetapi dari elektroda berbentuk yang tenggelam ke rongga buntu, bukan kawat yang memotong tembus.Pemotongan laser6.2jauh lebih cepat pada pelat tipis, tetapi jauh kurang presisi dan terbatas ketebalannya.Milling5.2lebih cepat dan membuat bentuk 3D, tetapi kesulitan dengan baja yang dikeraskan dan sudut dalam yang tajam.

Tonton

RAPID DIRECT · Tinjauan animasi celah percikan dan prosesnya

wireedmguy · Operator menjelaskan kawat, pemandu, dan air

ReliableEDM · Part khas dan mengapa bengkel memilih wire EDM

TITANS of CNC MACHINING · Mesin bengkel sungguhan bekerja, dan slug yang jatuh keluar

Lihat foto asli

Wikipedia: Electrical discharge machining — gambaran dengan bagian wire EDM (kawat, air deionisasi, pemandu) dan sejarah
Pencarian foto Wikimedia Commons

Ingat

Kawat tidak pernah menyentuh part: percikan melintasi celah kecil mengerosi logam.
Kekerasan tidak berpengaruh, dan akurasi mencapai beberapa mikrometer.
Lambat dan terbatas pada potongan tembus konduktif, sehingga dipakai untuk part presisi, keras, atau bernilai tinggi.