Cięcie drutowe nazywa się również elektroerozją; to technika oparta na metodzie EDM (Electrical Discharge Machining). Cięcie drutowe pozwala obrabiać detale z dużą dokładnością i w sposób zautomatyzowany. Jakie ma inne zalety? Do czego się je stosuje?
Czym jest cięcie drutowe?
Obrabiarki wykorzystujące cięcie drutowe, czyli elektroerozję, to urządzenia, które wycinają kontury detalu za pomocą wyładowań elektrycznych. W technologii EDM można obrabiać metale, materiały przewodzące, elementy z betonu i kamienia, a nawet igły stosowane w medycynie. Detale mogą mieć bardzo złożoną geometrię, dlatego wymagają specjalistycznych maszyn, które poradzą sobie z taką obróbką.
EDM działa dzięki wyładowaniom elektrycznym. Detal mocuje się nieruchomo na stole maszyny, a wyładowania przeskakują między detalem a drutem. To drut wykonuje ciągły ruch jako oś główna maszyny. Drut jest zwykle miedziany lub mosiężny i nie wywiera na detal żadnego rzeczywistego nacisku mechanicznego; dzięki temu można obrabiać bardzo cienkie i delikatne elementy.
Cięcie drutowe to proces termodynamiczny i elektryczny, wcale nie nowy. Technologię EDM zaczęto stosować już podczas drugiej wojny światowej. Pierwsi technikę wykorzystującą ręczne elektrody i wyładowania elektryczne do zbierania materiału z detali opracowali Rosjanie. Z tej prymitywnej metody wyrosła z czasem nowoczesna elektroerozja.
Zalety elektroerozji
Dlaczego warto wprowadzić cięcie drutowe, czyli elektroerozję, w zakładzie mechanicznym? Jakie są zalety tej techniki? Przede wszystkim jest bardzo skuteczna i pozwala obrabiać na dowolnej głębokości. Największą zaletą tej metody jest to, że nie wymaga dużego nakładu pracy, a w zależności od typu maszyny może nawet nie wymagać obecności operatora.
Ponadto obróbka EDM ułatwia wykonywanie bardzo złożonych i precyzyjnych detali o specyficznej geometrii i z delikatnymi cięciami. Prędkość cięcia elektrodrążarek jest bardzo wysoka.
Elektroerozję, czyli cięcie drutowe, można stosować w wielu procesach obróbki wszelkiego rodzaju detali. Można obrabiać wąskie i ciasne powierzchnie, ponieważ drut dociera do trudno dostępnych miejsc. Ponieważ elektroerozja jest procesem jednoetapowym, w dłuższej perspektywie stanowi ekonomiczną alternatywę i eliminuje potrzebę obróbki detali na maszynach konwencjonalnych, takich jak tokarka czy frezarka.
Elektrodrążarki drutowe są łatwe w obsłudze i, w zależności od modelu, można je zaprogramować tak, by pracowały przy minimalnym udziale operatora. Pozwala to obniżyć koszty produkcji, ponieważ zmniejszają się nie tylko nakłady na robociznę, ale też czas wytwarzania, a w konsekwencji terminy dostaw.
Sam drut jest uniwersalny i pozwala uzyskać dowolny kształt detalu. Ważne jest, by przed cięciem przeprowadzić obróbkę cieplną, która zapobiegnie odkształceniu detalu.
Zasada działania cięcia drutowego
Cięcie drutowe opiera się na zjawisku fizycznym, polegającym na wytworzeniu łuku elektrycznego między obrabianym detalem a elektrodą. Aby łuk mógł powstać, detal i elektroda muszą znajdować się w odpowiednim środowisku – jest nim ośrodek dielektryczny. Celem jest usuwanie cząstek z powierzchni detalu, aż odwzoruje się w nim kształt elektrody.
Jaką rolę odgrywa w tym procesie drut? Elektrodrążarka, która pozwala na kompletną obróbkę detalu w jednym procesie, jest wyposażona w drut metalowy, który wycina detal zgodnie z wcześniej zadanym projektem. Drut współpracuje z wyładowaniami elektrycznymi. Wyładowania wytwarzają iskry między detalem a drutem, co powoduje usunięcie nadmiaru materiału. Usunięty materiał musi być zarazem całkowicie odprowadzany z powierzchni detalu przez stały dopływ dielektryka.
Do czego stosuje się cięcie drutowe?
Elektroerozja jest szeroko stosowana do produkcji narzędzi i form ze względu na dokładność tej techniki oraz możliwość obróbki bardzo twardych materiałów. Elastyczność procesu pozwala obrabiać najbardziej złożone i trudne kształty, których nie dałoby się wykonać inną techniką albo których wykonanie trwałoby bardzo długo i wiązało się z wysokim kosztem obróbki.
Oprócz narzędzi i form można wytwarzać sprawdziany, narzędzia do wykrawania, krzywki tarczowe, stemple, matryce i wykrojniki, a także elektrody.