Trådskärning kallas också gnistbearbetning och är en teknik som bygger på metoden EDM eller Electrical Discharge Machining. Trådskärning gör det möjligt att bearbeta arbetsstycken med stor precision på ett maskinellt sätt. Vilka andra fördelar har den? Vad används den till?
Vad är trådskärning?
Verktygsmaskiner som använder trådskärning eller gnistbearbetning är utrustning som gör det möjligt att skära ut profiler ur ett arbetsstycke med hjälp av elektriska urladdningar. Arbetsstycken som bearbetas med EDM-teknik kan vara metaller, ledande material, betong- och stenkonstruktioner samt till och med nålar som används inom medicinen. Arbetsstyckena kan ha mycket komplexa geometrier och kräver därför specialiserade maskiner som klarar av denna komplexitet.
EDM fungerar med elektriska urladdningar. Arbetsstycket fästs stadigt på maskinbordet, och urladdningarna hoppar mellan arbetsstycket och tråden. Tråden gör en kontinuerlig rörelse som maskinens centrala axel. Tråden är oftast av koppar eller mässing och har den särskilda egenskapen att den inte utövar något verkligt fysiskt tryck på arbetsstycket; tack vare detta kan mycket tunna och ömtåliga arbetsstycken bearbetas.
Trådskärning är en termodynamisk och elektrisk process, och ingen nyhet i sig. EDM-tekniken började faktiskt användas under andra världskriget. Det var ryssarna som först utvecklade en teknik som använde manuella elektroder och elektriska urladdningar för att nöta bort material från arbetsstycken. Denna primitiva teknik skulle med tiden utvecklas till den moderna gnistbearbetningen.
Fördelar med gnistbearbetning
Varför är det en bra idé att ha trådskärning eller gnistbearbetning i en verkstad? Vilka är fördelarna med tekniken? Till att börja med har den stor effektivitet och möjliggör bearbetning på valfritt skärdjup. Metodens största fördel är att den inte kräver stor ansträngning och att det, beroende på maskintyp, kanske inte ens behövs någon operatör.
EDM-verktyg gör det dessutom enklare att bearbeta mycket komplexa och precisa arbetsstycken som kräver specifika geometrier och känsliga skärningar. Skärhastigheten hos gnistbearbetningsmaskiner är mycket hög.
Gnistbearbetning eller trådskärning kan användas för en stor variation av bearbetningsprocesser på alla typer av arbetsstycken. Det går att bearbeta smala och täta ytor, eftersom tråden når svåråtkomliga partier. Eftersom gnistbearbetning är en process i ett enda steg blir den ett ekonomiskt alternativ på lång sikt, och det blir inte nödvändigt att behandla arbetsstyckena i konventionella verktyg som svarven eller fräsmaskinen.
Trådskärningsmaskiner är lätta att använda och kan, beroende på modell, programmeras så att de arbetar med minimalt ingripande från en operatör. Det leder till lägre produktionskostnader, eftersom inte bara arbetskraften minskar utan även tillverkningstiderna och därmed leveranstiderna.
När det gäller tråden är den universell och möjliggör alla slags arbetsstyckskonfigurationer. Det är viktigt att värmebehandling utförs före skärningen, så att arbetsstycket inte deformeras.
Funktionsprincip för trådskärning
Trådskärning bygger på en fysikalisk grund som innebär att en elektrisk båge skapas mellan arbetsstycket som ska bearbetas och en elektrod. För att bågen ska kunna uppstå måste arbetsstycket och elektroden befinna sig i en optimal miljö; denna miljö är ett dielektriskt medium. Syftet är att slita loss partiklar från arbetsstyckets yta tills samma former som elektroden har återskapats i det.
Vilken funktion har tråden i den här processen? EDM, som möjliggör komplett bearbetning av arbetsstycken i ett enda steg, är utrustad med en metalltråd som skär ut arbetsstyckena enligt den konstruktion som angetts i förväg. Tråden samverkar med de elektriska urladdningarna. Dessa urladdningar ger gnistor mellan arbetsstycket och tråden, vilket gör att överflödigt material avlägsnas. Materialet måste samtidigt sköljas helt bort från arbetsstyckets yta genom ett jämnt droppande flöde av dielektrisk vätska.
Vad används trådskärning till?
Gnistbearbetning är en mycket använd teknik för tillverkning av verktyg och formar, tack vare teknikens precision och eftersom mycket hårda material kan bearbetas. Processens flexibilitet gör det möjligt att bearbeta de mest komplexa och svåra former som inte skulle kunna bearbetas med någon annan teknik, eller som i så fall skulle kräva mycket tid och därmed ett högt pris för bearbetningen.
Förutom att bearbeta verktyg och formar kan man tillverka mätverktyg, verktyg för stansning, skivkammar, stansar, matriser och stansverktyg samt elektroder.