Om du är bekant med begreppet EDM eller gnistbearbetning vet du att denna icke-konventionella, spånavskiljande bearbetningsprocess har fått stor betydelse under de senaste åren. Utan denna bearbetning skulle det vara mycket svårt eller nästan omöjligt att bearbeta detaljer med mycket komplexa egenskaper. Dessutom ligger dess popularitet inte bara i de fördelar den erbjuder, utan även i dess användningsområden. Nedan går vi igenom denna bearbetning kort och upptäcker vilka dessa stora användningsområden är.
Vad är gnistbearbetning eller EDM?
Gnistbearbetning (eller EDM, efter sina engelska initialer) är en spånavskiljande bearbetningsprocess för ledande material, med termisk energi som uppnås genom mycket korta, precisa och kontrollerade elektriska urladdningar (från 2 till 2 000 µs) mellan verktyget (elektroden) och arbetsstycket, med hjälp av dielektrisk vätska. EDM skiljer sig från övriga bearbetningsprocesser genom att materialet avlägsnas utan fysisk kontakt med arbetsstycket (ett avstånd på ungefär 0,5 mm, känt som ”gap”).
Det finns 2 huvudtyper av EDM-bearbetning:
- Sänkgnistbearbetning (sänk-EDM): bearbetning av blinda hål och former. Elektroden har den form som ska bearbetas i arbetsstycket.
- Trådgnistbearbetning (tråd-EDM): bearbetning av genomgående hål och mycket komplexa konturer. Elektroden är en kontinuerlig tråd som skär genom arbetsstycket.
Fördelar med EDM
EDM-processen har visat sig vara snabbare och effektivare än traditionella bearbetningar, vilket minskar produktionstiden och tillhörande kostnader, och den har fått stor betydelse inom ett stort antal industrier, särskilt tack vare de fördelar den har. De viktigaste är:
- Bearbetningen tillåter att man arbetar med alla typer av storlekar och tjocklekar (från mycket små detaljer till stora dimensioner) och med ömtåliga material som lätt deformeras. Dessutom möjliggörs mycket komplexa former med ett minimalt ingrepp från operatören.
- Det är en bearbetning som lätt kan automatiseras tack vare styrprogrammet som hanterar dess utförande, vilket möjliggör operationer i följd – från grovbearbetning till finbearbetning.
- Man behöver inte ta hänsyn till materialets hårdhet, eftersom processen förångar metallen i stället för att bokstavligen ”skära” i den. Detta är en stor fördel mot mycket hårda material som används vid tillverkning av matriser, eller när man arbetar med material med varierande hårdhet eller låg bearbetbarhet. Dessutom, eftersom avverkningen sker i den dielektriska vätskan, kan man till och med arbeta med mycket brandfarliga material.
- Metoden gör det möjligt att få fram detaljer med ytfinish av hög kvalitet inom snäva tillverkningstoleranser.
Dessutom har varje typ av EDM-bearbetning sina egna fördelar. Till exempel kan man vid trådgnistbearbetning utföra både inre och yttre snitt, ingen förbearbetning av elektroden krävs, och man kan till och med avstå från andra steg, såsom härdning eller fastspänning, vilket samtidigt gör det möjligt att förkorta produktionstiden.
De stora användningsområdena för EDM
Gnistbearbetningen har alltid varit kopplad till tillverkning av formar och matriser. Men användningen sträcker sig längre och omfattar olika tillämpningar. Följaktligen gynnas flera industrier av denna bearbetning, såsom medicin, flygindustri, flygteknik, fordonsindustri, klock- och juvelindustri och elkraftsindustri, med flera. Låt oss därför titta närmare på hur dessa användningsområden ser ut inom dessa branscher.
Matriser, formar och prototyper
EDM:s egna egenskaper gör den mycket lämplig för framställning av matriser (för djupdragning, extrudering och präglning), formar (aluminiumgjutning, plastinsprutning ...) och för framtagning av prototyper i industrin där produktionsvolymerna är relativt låga (som inom flygindustrin). I allmänhet ger EDM tillverkare av formar och matriser den optimering som de behöver i sin produktionskedja för att förbli konkurrenskraftiga.
Produktion av verktyg och komplexa komponenter
EDM är mycket användbar när det gäller att framställa mycket små och precisa detaljer eller mikrostrukturer, där konventionella skärverktyg skulle kunna skada detaljen genom för högt tryck. Dessutom gör den det möjligt att arbeta med geometriska former av stor komplexitet, och skapar till och med unika lösningar, såsom klockmekanismer, ortopediska proteser eller kirurgiska instrument.
Borrning av djupa hål
Att tillverka hål med mycket liten diameter (till och med mikroskopiska) i metaller med hög hårdhet skulle vara en omöjlig operationutan EDM-bearbetning. Från flyget till biomedicinen finns allt större efterfrågan på hål som är mindre, djupare och mer precisa i deras tillämpningar, producerade så snabbt och konsekvent som möjligt. Till exempel används gnistbearbetning för att borra i kanterna på turbinbladen i jetmotorer, vilket är avgörande för att undvika överhettning.