Все о молибденовой проволоке и резке проволокой EDM

В мире прецизионной обработки важна каждая тысячная доля миллиметра. А в электроэрозионной обработке (EDM), где металл удаляется с помощью управляемых искр, важную роль играет тип используемой проволоки. Одним из материалов, который незаметно произвел революцию в этой области, является молибденовая проволока.

Рис. 1 Обработка электроэрозионным способом

Основы резки проволокой EDM

--Что особенного в проволочной электроэрозионной обработке?

Wire EDM (Electrical Discharge Machining) - это бесконтактный процесс резки, который снимает материал с помощью электрических разрядов (искр). Прелесть этого процесса заключается в том, что он способен резать даже самые твердые металлы без применения физической силы. То есть, никаких механических напряжений, никакого износа инструмента, как при традиционной резке, и возможность достижения очень точных допусков.

В проволочном электроэрозионном станке электрод представляет собой тонкую металлическую проволоку. Когда проволока проносится рядом с заготовкой, электрические разряды генерируют высокую температуру, которая испаряет или расплавляет материал. Этот метод особенно часто используется для производства инструментов и штампов, аэрокосмических деталей и высокоточных компонентов.

--Компоненты проволочной резки

Система включает в себя проволоку (обычно латунную или молибденовую), диэлектрическую жидкость (обычно деионизированную воду), источник питания и систему перемещения, управляемую компьютером. Выбор проволоки влияет на все - скорость, точность, стоимость и т. д.

[1]

Рис. 2 Компоненты проволочной резки EDM

Молибденовая проволока, используемая в электроэрозионной обработке

--Итак, почему используется молибденовая проволока?

Молибден - тугоплавкий металл, известный своей очень высокой температурой плавления (~2620°C), высокой прочностью на разрыв и электропроводностью. Поэтому он весьма полезен для проволочного EDM.

1. Возможность многократного использования и долговечность

В отличие от латуни, молибденовая проволока пригодна для вторичной переработки. Молибденовая проволока в большинстве электроэрозионных станков азиатской разработки (например, в моделях серии DK77) циклически и многократно повторяется - порой сотни раз, прежде чем потерять свою остроту. Это позволяет существенно экономить на расходе проволоки и обслуживании в долгосрочной перспективе.

2. Чистые, острые срезы

Благодаря своей прочности на растяжение и устойчивости к тепловой деформации молибденовая проволока сохраняет свою форму. Она создает постоянное натяжение, что означает более чистые резы и более жесткие допуски в твердых материалах, таких как титан или инструментальная сталь с закалкой.

3. Быстрая резка с меньшим количеством поломок

Молибденовая проволока обеспечивает возможность более быстрых циклов резания, поскольку она способна выдерживать разрыв под воздействием натяжения и тепла. Такая надежность особенно важна для использования в аэрокосмической и электронной промышленности, где высоко ценится точность и потеря времени.

4. Идеально подходит для тонких и детализированных пространств

Когда требуется точная геометрия, молибденовая проволока не провисает, не изгибается и не прогибается, поэтому она лучше работает в острых углах и в сложных 3D-профилях.

[2]

Рис. 3 Процесс резки проволокой EDM

--Когда использовать молибденовую проволоку?

Хотя молибденовая проволока имеет более высокую начальную стоимость за метр, чем латунная, она часто оказывается дешевле в долгосрочной перспективе благодаря возможности многократного использования. Эту проволоку выбирают для:

• Повторяющиеся производственные циклы
• материалов с высокой твердостью (карбид, инконель, инструментальные стали)
• Работы с жесткими допусками
• Применение в аэрокосмической, оборонной, медицинской промышленности, а также в производстве пресс-форм и штампов.

Однако молибденовая проволока не подходит для электроэрозионных станков с непрерывной подачей, распространенных во многих западных мастерских. Она используется в основном в возвратно-поступательных (неконсольных) системах EDM, которые поддерживают петлевое движение проволоки.

--Чего следует остерегаться

Как и любой инструмент, молибденовая проволока имеет свои ограничения. Помните о них:

• Не для станков с непрерывной подачей: Большинство западных проволочных электроэрозионных станков несовместимы с ней.
• Диаметр проволоки имеет значение: Обычные диаметры варьируются от 0,10 мм до 0,20 мм. Подбирайте размер в соответствии с деталями и материалом.
• Натяжение имеет решающее значение: Правильное натяжение проволоки обеспечивает точность реза и предотвращает ее поломку.
• Требуется восстановление: Несмотря на то, что молибденовая проволока служит дольше, со временем она изнашивается. Следите за признаками снижения качества резки и заменяйте ее по мере необходимости.

--Материалы электродов для резки проволокой EDM

Для получения дополнительной информации и технической поддержки, пожалуйста, обратитесь к Stanford Advanced Materials (SAM).

Часто задаваемые вопросы

1. Можно ли использовать молибденовую проволоку на любом электроэрозионном станке?
Не совсем. В основном она используется в станках, предназначенных для систем с петлевой или возвратно-поступательной проволокой, особенно в установках EDM азиатского типа.

2. Молибденовая проволока дороже латунной?
Да, за метр, но поскольку она многоразовая, общая стоимость со временем часто оказывается ниже.

3. Для каких типов деталей больше всего подходит молибденовая проволока?
Небольшие, сложные или высокоточные детали из твердых материалов - например, штампы, пресс-формы или тонкие компоненты в аэрокосмической промышленности и электронике.

Ссылки:

[1] Amitesh Goswami, Jatinder Kumar, Optimization in wire-cut EDM of Nimonic-80A using Taguchi's approach and utility concept, Engineering Science and Technology, an International Journal, Volume 17, Issue 4,

2014, Pages 236-246, ISSN 2215-0986, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215098614000524

[2] Matthias Worgull, Глава 9 - Микроструктурированные вставки для горячего тиснения, Редактор(ы): Matthias Worgull, In Micro and Nano Technologies, Hot Embossing, William Andrew Publishing, 2009, Pages 283-306, ISBN 9780815515791, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978081551579150015X