경화 공구강의 복잡한 형상을 가공하면 근본적인 제조상의 충돌이 발생합니다. 엔지니어링 팀은 기존 CNC 밀링에 내재된 열 변형 및 공구 마모를 피하면서 미세한 공차를 달성해야 합니다. HRC가 50을 초과하는 재료로 작업할 때 물리적 절삭 공구는 휘어지고 빠르게 마모되며 공작물에 응력을 유발합니다. 사출 금형, 압출 다이 및 항공우주 부품을 생산하는 제조업체는 가공 후 열처리 뒤틀림으로 인해 발생하는 2차 마무리 작업 및 폐기 부품의 비용 증가와 극도의 치수 정확도 요구 사이에서 균형을 유지해야 합니다.
방전가공은 물리적인 절삭력을 완전히 우회합니다. 비접촉 열 침식 공정을 활용하여 금속의 경도에 관계없이 절대적인 예측 가능성으로 재료를 제거합니다. 활용 Brass Wire EDM은 고정밀 금속 부품 및 금형 절단을 위한 전기 전도성, 높은 인장 강도 및 비용 효율성에 대한 최적의 기준을 제공합니다. 이 방법을 사용하면 상점에서는 열처리 후 부품을 절단하여 정확성을 유지하고 왜곡을 제거할 수 있습니다.
후열 처리 가공: 황동 와이어 EDM을 사용하면 금속이 경화된 후 금속을 절단할 수 있어 기존 열처리 과정과 관련된 치수 왜곡 위험을 효과적으로 제거할 수 있습니다.
2차 작업 제거: 이 공정을 통해 매우 매끄러운 표면 마감과 버가 없는 가장자리가 생성되므로 수동 연마, 래핑 또는 2차 연삭이 필요하지 않은 경우가 많습니다.
비용 대비 성능 비율: 일반 황동 와이어는 안정적인 절단 속도, 높은 인장 강도 및 안정적인 스파크 생성과 결합된 경제적인 가격대로 인해 여전히 업계 표준으로 남아 있습니다.
침수를 통한 열 제어: 두껍거나 매우 복잡한 금형 구멍을 절단할 때 열 안정성을 유지하고 효율적인 잔해물 세척을 위해 침수 처리 황동 와이어 EDM 기계를 활용하는 것이 중요합니다.
비접촉 가공에 대한 요구 사항을 정의하는 것은 기존 밀링의 한계를 이해하는 것에서 시작됩니다. 물리적 절삭력은 섬세한 부품 형상을 변형시키고, 확장된 범위에서 공구 편향을 일으키며, 경화 합금을 절삭할 때 고체 초경 공구의 품질을 빠르게 저하시킵니다. 성공적인 대안은 가공물에 기계적 압력을 가하지 않고 재료를 제거해야 합니다. 이를 통해 얇은 벽과 복잡한 디테일이 완벽하게 그대로 유지됩니다. 공구 제작자는 재료의 경도를 무시하는 프로세스가 필요합니다. 어닐링된 연강을 절단하든 완전히 경화된 D2 공구강을 절단하든 재료 제거 메커니즘은 일관되고 예측 가능해야 합니다.
우리는 치수 안정성, 표면 무결성 및 기하학적 정확성을 기반으로 가공 성공 여부를 평가합니다. 공장에서 금형 캐비티를 밀링할 때 커터는 반경 코너를 남깁니다. 와이어 침식은 와이어 직경과 스파크 갭에 의해서만 결정되는 날카로운 내부 모서리를 남깁니다. 이러한 근본적인 차이점은 엔지니어가 금형 인서트와 압출 다이를 설계하는 방식을 변화시킵니다.
이 공정에서는 제어된 전기 스파크를 생성하기 위해 지속적으로 공급되는 초미세 황동 와이어를 사용합니다. 이러한 방전은 전도성 물질을 즉시 녹이고 기화시킬 수 있을 만큼 높은 온도에 도달합니다. 와이어는 전극 역할을 하며 프로그래밍된 CNC 경로를 따라 이동하여 금속을 절단합니다. 기계는 스파크의 전압, 전류량, 켜짐/꺼짐 시간을 제어하여 절단 속도와 표면 마감을 결정합니다.
일반적으로 탈이온수인 유전체 유체는 이 환경에서 필수적인 역할을 합니다. 전압이 임계값에 도달할 때까지 절연체 역할을 하여 스파크 갭을 제어하여 갭을 점프시킵니다. 스파크가 발생하면 유체가 즉시 작업물을 냉각시키고 침식된 미세 입자를 씻어냅니다. 적절하게 세척하지 않으면 이러한 입자로 인해 2차 스파크가 발생하여 표면 마감이 저하되고 와이어가 파손될 수 있습니다.
CNC 컨트롤러는 프로그래밍된 시작점 위에 와이어를 배치합니다.
와이어와 가공물 사이의 간격에 걸쳐 전압이 인가됩니다.
유전체 유체가 분해되어 스파크가 틈을 뛰어넘을 수 있습니다.
스파크는 가공물의 미세한 분화구를 녹입니다.
유체는 증기 기포를 붕괴시켜 잔해물을 씻어냅니다.
와이어는 공급 스풀에서 쓰레기통으로 지속적으로 전진하여 새로운 절단 표면을 보장합니다.
폐쇄형 캐비티 내부 절단에는 절단 주기가 시작되기 전에 와이어를 끼울 수 있도록 미리 뚫은 시작 구멍이 필요합니다. 작업자는 고속 홀 EDM 드릴링을 사용하여 이러한 것을 생성하는 경우가 많습니다. 황동 와이어는 개구부를 통해 통과되어 하부 가이드에 고정되고 기계가 스파크 생성을 시작하고 내부 프로파일 절단을 시작하기 전에 장력이 가해집니다. 단단한 강철 블록에 와이어를 넣을 수는 없습니다. 작업 흐름에서는 절단 경로를 최적화하고 빠른 이동 시간을 최소화하기 위해 시작 구멍 위치를 신중하게 계획해야 합니다.
황동은 일반적으로 구리와 아연의 비율이 63/37로 구성된 합금입니다. 이 특정 야금학적 프로필은 방전 응용 분야에 매우 효과적입니다. 구리는 높은 전기 전도성을 제공하여 기계에서 작업물로 스파크가 효율적으로 전달되도록 합니다. 아연은 기화점이 낮아 절단 중에 열을 흡수하고 절단 영역을 냉각하고 세척하는 데 도움이 됩니다.
인장 강도는 또 다른 필수 요소입니다. 표준 황동 와이어는 상부 가이드와 하부 가이드 사이에서 완벽하게 직선을 유지하기 위해 높은 기계적 장력을 견뎌야 합니다. 이러한 강성은 고속 절단이나 공격적인 테이퍼 절단 중에 와이어가 구부러지거나 부러지는 것을 방지합니다. 이는 전체 Z축에 걸쳐 치수 정확도를 보장합니다. 100mm 두께의 블록을 절단할 때 와이어의 휘어짐으로 인해 종 모양의 구멍이 발생합니다. 고장력 황동은 이러한 변형에 저항합니다.
와이어 재료 |
전도도 |
인장강도 |
기본 애플리케이션 |
|---|---|---|---|
일반 황동(63/37) |
훌륭한 |
높음(900N/mm²) |
일반금형제작, 표준정밀부품. |
아연 코팅 황동 |
좋은 |
높음(900N/mm²) |
고속 절단, 플러싱 상태 불량. |
몰리브덴 |
보통의 |
극한 (1900 N/mm²) |
미세 가공, 초미세 디테일. |
와이어 침식을 구현하면 운영 작업 흐름이 크게 달라집니다. 공구 제조업체는 금형 캐비티를 절단하기 전에 H13, D2 또는 S7 공구강과 같은 강철 블록을 경화합니다. 이 순서는 엄격한 정확성을 유지합니다. 이는 전통적으로 가공된 부품을 열처리할 때 발생하는 예측할 수 없는 뒤틀림, 스케일링 및 치수 이동을 제거합니다. 최종 절단은 정확히 최종 치수이므로 열팽창에 대한 보상이 필요하지 않습니다.
프로그레시브 스탬핑 다이를 고려해보세요. 어닐링된 상태의 다이 블록을 밀링한 후 열처리 장치로 보내면 블록이 움직입니다. 구멍이 위치 밖으로 이동합니다. 가장자리가 휘어집니다. 연삭 허용량을 남겨두고 블록을 다시 공차로 연삭하는 하드 밀링 또는 지그 연삭에 몇 시간을 소비해야 합니다. 와이어 침식은 이 전체 2차 수정 루프를 제거합니다. 빈 블록을 강화하고, 시작 구멍을 뚫고, 인쇄할 최종 형상을 와이어로 자릅니다.
고급 와이어 침식 시스템은 +/- 0.0001인치(0.0025mm)만큼 엄격한 공차를 달성합니다. 이 기술은 일반적으로 0.10mm에서 0.30mm 사이인 와이어 반경에 따라 결정되는 반경이 0에 가까운 내부 모서리를 날카롭게 절단하는 데 탁월합니다. 회전하는 엔드밀로는 물리적으로 도달할 수 없는 복잡한 테이퍼, 종횡비가 높은 슬롯, 복잡한 스플라인을 쉽게 생산할 수 있습니다.
알루미늄 프로파일용 압출 다이를 설계할 때 엔지니어는 구배 각도가 다양한 복잡한 내부 형상이 필요합니다. 표준 엔드밀은 날카로운 내부 코너를 가공할 수 없습니다. 항상 도구와 동일한 반경을 유지합니다. 와이어 침식은 이러한 프로파일을 정확하게 절단합니다. 상부 가이드와 하부 가이드가 독립적으로 움직이므로 블록 상단의 사각형과 하단의 원을 동시에 절단할 수 있습니다.
멀티패스 황동 와이어 EDM은 탁월한 표면 거칠기 평균(Ra) 값을 달성합니다. 황삭 패스를 실행한 후 여러 번의 저전력 탈지 패스를 실행하면 프로세스가 균일하고 무광택 마감 처리됩니다. 이 기능을 사용하면 수동 벤치 작업, 수작업 연마 또는 연삭 작업을 제거하여 상당한 노동력과 시간을 절약할 수 있습니다. 수동 개입을 제거하면 사람의 실수를 방지하고 중요한 금형 구성요소의 치수 무결성을 보호할 수 있습니다.
일반적인 절단 순서에는 슬러그를 떨어뜨리기 위한 대략적인 절단 1회와 2~4개의 탈지 절단이 포함됩니다. 러프 컷은 재료를 빠르게 제거하기 위해 높은 전류량을 사용하여 거친 표면과 소량의 재주조 층을 남깁니다. 후속 탈지 절단에서는 역극성과 낮은 에너지를 사용하여 미크론의 재료를 깎아 재주조 층을 제거하고 표면 마감을 0.1μm Ra까지 미세화합니다. 이 마감 처리는 기계에서 바로 플라스틱 사출 성형에 대한 요구 사항을 충족하는 경우가 많습니다.
장비 구성은 일반적으로 비침수 환경과 완전 침수 환경에 속합니다. 물에 잠기지 않는 기계는 노즐이 절단 구역에서 물 흐름을 유도하는 동축 플러싱을 사용합니다. 완전히 잠긴 시스템은 전체 작업물을 밀폐된 작업 탱크 내부에 수중으로 배치하여 복잡한 구성 요소에 대해 뚜렷한 작동 이점을 제공합니다.
특징 |
비침수형(동축) |
완전히 잠긴 |
|---|---|---|
열 안정성 |
변수는 주변 실내 온도에 따라 달라집니다. |
훌륭합니다. 물은 열 흡수원 역할을 합니다. |
세척 효율성 |
두꺼운 부분이 좋지 않아 물이 휘어집니다. |
커프를 통한 우수하고 균일한 압력. |
테이퍼 절단 |
어렵습니다. 노즐이 부품과 충돌합니다. |
이상적이며 노즐 간섭이 없습니다. |
와이어 파손 |
갇힌 잔해로 인해 위험이 더 높습니다. |
위험이 낮고 잔해물이 떠다닙니다. |
에이 수중 처리 황동 와이어 EDM 기계는 전체 공작물에 걸쳐 일정하고 조절된 온도를 유지합니다. 주변 유전체 유체는 거대한 열 흡수원 역할을 합니다. 이는 장시간 무인 절단 주기 동안 미세한 열 팽창을 방지하여 절단의 첫 번째 밀리미터가 마지막 밀리미터와 완벽하게 정렬되도록 합니다.
기계 공장의 온도 변동으로 인해 정밀도가 저하됩니다. 500mm 강철 블록에서 섭씨 1도 변화하면 상당한 열팽창이 발생합니다. 절단을 완료하는 데 40시간이 걸리면 주변 온도가 달라집니다. 온도가 조절되는 수조에 부품을 담그면 재료의 치수가 고정됩니다. 냉각 장치는 수온을 0.1도 이내로 유지하여 월요일 오전부터 수요일 오후까지 절대적인 안정성을 보장합니다.
완전히 담그면 깊은 절단을 통해 유전체 유체의 흐름이 크게 향상됩니다. 두꺼운 금형 베이스를 가공할 때 중력과 수압이 함께 작용하여 커프에서 침식된 입자를 배출합니다. 이는 작업물 표면에 흠집이 생기거나 심각한 와이어 파손을 일으킬 수 있는 갇힌 잔해로 인해 발생하는 2차 스파크를 방지합니다.
물에 잠기지 않는 환경에서는 고압 워터 노즐이 작업물의 상단과 하단을 밀봉해야 합니다. 부품에 계단 모양이나 교차 구멍이 있는 경우 수압이 빠져나가 세척이 실패합니다. 전선이 즉시 끊어집니다. 수중 탱크는 이러한 문제를 해결합니다. 물이 부품을 완전히 둘러싸 부품의 외부 형상에 관계없이 일관된 유전 조건을 보장합니다.
수중 가공은 금형 드래프트 각도 및 압출 다이에 필요한 고각 테이퍼 절단 중에 와이어를 안정화합니다. 균일한 유체 압력은 와이어 진동을 최소화합니다. 각진 표면에서 편향되는 고압 플러싱 노즐이 중단되지 않고 와이어가 더 정확한 경로를 유지하여 복잡한 드래프트에서 뛰어난 기하학적 정확성을 제공합니다.
표준 황동과 프리미엄 와이어를 언제 사용할지 평가하는 것은 생산량과 부품 복잡성에 따라 달라집니다. 작업자는 절단 속도, 표면 조도 요구 사항, 공작물 형상의 물리적 요구 사항을 소모품 예산과 비교하여 평가해야 합니다. 단순한 2D 펀치 블록에는 프리미엄 코팅 와이어를 사용하지 않습니다. 표준 와이어가 작동하지 않는 까다로운 애플리케이션용으로 예약해 두세요.
아연 코팅 전선은 순수 아연 층으로 둘러싸인 황동 또는 구리 코어를 특징으로 합니다. 아연 코팅이 빠르게 기화되어 와이어를 냉각시키고 스파크 갭 플러시를 향상시키기 때문에 더 빠르게 절단되고 와이어 파손이 줄어듭니다. 그러나 소모품 비용이 더 높습니다. 표준 황동은 표준 몰드 베이스 및 일반 정밀 절단에 충분합니다. 코팅된 와이어는 표준 와이어가 반복적으로 끊어지는 세척 조건이 좋지 않은 예외적으로 높은 부품이나 응용 분야에 필요합니다.
경제학이 선택을 결정합니다. 코팅된 와이어 스풀의 가격이 30% 더 비싸지만 주기 시간이 15% 감소하는 경우 작업장은 수익성을 결정하기 위해 기계 부담률을 계산해야 합니다. 신뢰성이 가장 중요한 소등 제조의 경우 코팅된 와이어는 오전 2시에 기계를 멈추는 끊어진 와이어에 대한 보호를 제공합니다.
몰리브덴 및 텅스텐 와이어는 극도의 인장 강도를 제공합니다. 제조업체는 와이어 직경이 0.05mm 미만으로 떨어지는 극한의 미세 가공이나 의료 기기 생산에 이를 사용합니다. 이러한 대안은 심각한 비용 상충관계를 나타냅니다. 황동은 내화 금속에 대한 엄청난 비용을 들이지 않고도 필요한 정밀도를 제공하기 때문에 대부분의 일반 금형 및 금속 부품 절단에 기본으로 사용됩니다.
와이어 침식 기술을 채택하려면 운영 현실을 이해해야 합니다. 시설에서는 기계 가동 시간과 투자 수익을 극대화하기 위해 특정 환경 제어, 소모품 관리 및 작업 흐름 조정을 계획해야 합니다. 연삭기 옆에 EDM을 배치할 수 없습니다. 공기 중 먼지는 선형 가이드웨이와 유전체 시스템을 오염시킵니다.
방전 가공은 황삭 밀링에 비해 본질적으로 재료 제거 속도가 느립니다. 이는 대량의 강철을 신속하게 생산하도록 설계되지 않았습니다. 무인 조명 제조를 위한 마무리 프로세스 또는 솔루션으로 프레임 EDM을 사용합니다. 밤새 기계를 가동하면 느린 사이클 시간을 상쇄하고 노동 시간을 추가하지 않고도 처리량을 최대화할 수 있습니다.
내부 형상에는 진입점이 필요합니다. 여기에는 진입 구멍을 생성하기 위한 빠른 구멍 EDM 드릴링 또는 CNC 드릴링에 대한 물류적 필요성이 통합되어 있습니다. 엔지니어링 팀은 가공물이 와이어 기계로 이동하기 전에 시작 구멍이 정확하게 배치되도록 제조 라우팅 시트에 이 단계를 추가해야 합니다. 시작 구멍이 없으면 부품이 밀링 부서로 돌아가서 생산 일정이 늦어진다는 의미입니다.
이 공정에서는 황동선이 지속적으로 소모됩니다. 방전으로 인해 가공물 옆에 있는 와이어가 침식되기 때문에 절단에 재사용할 수 없습니다. 시설에서는 와이어 스풀 교체 및 와이어 스크랩 재활용에 대한 물류를 관리해야 합니다. 운영 비용에는 유전 유체의 일상적인 유지 관리, 미크론 필터 교체, 탈이온 수지 베드 교체 등을 고려하여 물 전도도 수준을 유지합니다.
안정적인 스파크 생성을 보장하기 위해 매일 물 전도도를 모니터링하십시오.
배압이 제조업체 사양을 초과하면 종이 마이크론 필터를 교체하십시오.
전압 강하를 방지하려면 매주 전원 공급 장치 접점을 청소하십시오.
테이퍼 오류를 방지하려면 매월 와이어 인장 시스템을 교정하십시오.
와이어 침식은 전기 전도성 재료로 엄격히 제한됩니다. 여기에는 모든 금속, 흑연 및 특정 전도성 세라믹이 포함됩니다. 이는 표준 플라스틱, 복합재 또는 비전도성 세라믹의 자격을 완전히 박탈하므로 매장에서는 특정 재료에 대해 전통적인 절단 방법에 의존해야 합니다.
제조 워크플로를 최적화하려면 다음 단계를 구현하세요.
전통적으로 밀링된 부품의 열처리 왜곡과 관련된 현재 폐기율을 감사합니다.
수동 금형 연마 및 벤치 작업에 소비된 총 노동 시간을 계산합니다.
표면 마감 기능을 확인하려면 특정 경화 재료를 사용하여 EDM 공급업체에 테스트 절단을 요청하십시오.
부품 형상을 평가하여 단일 와이어 EDM 설정으로 통합할 수 있는 기능을 식별합니다.
A: 공구강, 티타늄, 알루미늄, 초경합금, 특수 초합금 등을 비롯한 모든 전기 전도성 재료는 물리적 경도에 관계없이 사용 가능합니다.
A: 구리의 높은 전기 전도성, 아연이 제공하는 향상된 플러싱/냉각 특성, 높은 인장 강도 간의 최상의 절충안을 모두 경제적인 가격으로 제공합니다.
A: 가공물을 유전체 유체에 완전히 담그면 균일한 온도 제어가 보장되어 열팽창을 방지하고, 두껍거나 복잡한 부품의 잔해물 제거를 대폭 개선하여 와이어 파손을 줄입니다.
A: 먼저 시작 구멍을 뚫어야 하며(종종 빠른 구멍 EDM 드릴을 사용하여) 절단 주기가 시작되기 전에 황동 와이어가 가공물을 통과할 수 있도록 해야 합니다.
A: 예, 여러 스킴 패스를 활용함으로써 Brass Wire EDM은 수동 연마 없이 사출 성형 캐비티에 대한 요구 사항을 충족하는 매우 미세한 표면 마감을 달성할 수 있습니다.
A: 기계, 재료 두께 및 환경 제어에 따라 허용 오차는 +/- 0.0001인치(0.0025mm) 이내 또는 그 이상으로 유지될 수 있습니다.
A: 아니요. EDM은 비접촉 프로세스입니다. 와이어는 공작물에 물리적으로 닿지 않습니다. 와이어와 부품 사이의 미세한 틈을 뛰어넘는 전기 스파크에 의해 재료가 침식됩니다.
HB400 
HB600 
HB800 
LA350A 
LA500A 
LA800 
EB450 
EA500A 
EB650N 
DS703C 
SK450 
