Principe van micro-elektrisch vonken (Micro EDM)

Micro-elektrisch vonken (EDM) is een geavanceerde fabricagetechniek die in de fijnmechanische sector wordt gebruikt om geleidende materialen te bewerken. Dit proces wijkt sterk af van conventionele bewerkingsmethoden door het gebruik van elektrische in plaats van mechanische energie. Hier gaan we in op de fundamentele principes die ten grondslag liggen aan micro EDM en schetsen we hoe het op efficiënte wijze hoge precisie bereikt bij het verspanen.

Basisprincipe van micro EDM

Micro EDM werkt volgens het principe van materiaalverwijdering door het gecontroleerde gebruik van elektrische vonken die ontstaan tussen een gereedschapselektrode en een werkstuk, allemaal in een isolerend vloeibaar medium. De belangrijkste onderdelen en hun functies bij micro EDM zijn als volgt:

Onze fabrieksactiviteiten: Wij ontwerpen, ontwikkelen en produceren poedermetallurgische matrijzen, hardmetalen onderdelen, poederspuitgietmatrijzen, stempelgereedschappen en precisiematrijsonderdelen. Whatsapp:+8618638951317. E-mail: [email protected], 

1. Gepulseerde voeding:
   • Genereert gelijkstroompulsen die essentieel zijn voor het creëren van de elektrische vonken die nodig zijn voor machinale bewerking.
2. Automatische invoerregeling:
   • Zorgt voor een optimale kleine spleet tussen de gereedschapselektrode en het werkstuk, voor een consistente vonkvorming en materiaalverwijdering.
3. Interactie tussen elektrode en werkstuk:
   • De elektrode van het gereedschap en het werkstuk raken elkaar niet fysiek; in plaats daarvan blijft er een kleine spleet waar de vonken ontstaan, waardoor het gereedschap materialen kan bewerken die harder zijn dan zichzelf zonder direct contact of macroscopische snijkrachten.

Mechanica van materiaalverwijdering

Het materiaalverwijderingsproces bij micro EDM verloopt in verschillende stappen:

1. Vorming van een elektrisch veld:
   • Een gepulseerde spanning creëert een ongelijk elektrisch veld tussen de elektroden. Wanneer de intensiteit van het veld een kritische waarde bereikt, veroorzaakt het veldemissie, wat leidt tot de emissie van elektronen met hoge snelheid.
2. Ionisatie en afbraak:
   • De uitgezonden elektronen botsen met atomen in de werkvloeistof, ioniseren ze en veroorzaken uiteindelijk een afbraak van de vloeistof, die een ontladingskanaal vormt.
3. Warmteontwikkeling en materiaalerosie:
   • De snelle beweging van ionen en elektronen binnen het kanaal genereert aanzienlijke hitte, waardoor het materiaal aan de elektrodeoppervlakken smelt en verdampt en er ontladingskraters ontstaan.
4. Verwijderen van erosieproducten:
   • De expansie van het gas in het afvoerkanaal oefent druk uit die helpt om de gesmolten en verdampte materialen uit de afvoerzone te drijven.

Besturing en optimalisatie in micro EDM

Bij micro EDM is de controle over pulsduur en -interval cruciaal. Na elke pulsontlading:

• Deïonisatie van de werkvloeistof:
  • De werkvloeistof heeft tijd nodig om terug te keren naar zijn isolerende toestand. Onvoldoende deïonisatie kan leiden tot ongewenste stabiele boogontladingen die het bewerkingsproces kunnen beschadigen.
• Pulsintervaltijd:
  • Voldoende tijd tussen de pulsen zorgt ervoor dat de vloeistof volledig deïoniseert en erosieproducten verwijdert, waardoor kortsluiting wordt voorkomen en de stabiliteit van de volgende ontladingen wordt gegarandeerd.

Toepassingen en voordelen

Micro EDM wordt veel gebruikt in industrieën die een hoge precisie en de mogelijkheid om extreem harde materialen te bewerken vereisen. De toepassingen strekken zich uit over sectoren zoals de lucht- en ruimtevaart voor het maken van koelgaten in turbineschoepen, de medische sector voor het maken van ingewikkelde implantaten en de gereedschaps- en matrijzenindustrie voor het maken van gedetailleerde matrijzen.

Conclusie

Micro EDM onderscheidt zich in de productiewereld door het vermogen om geleidende materialen van elke hardheid nauwkeurig en zonder direct contact te bewerken. Dit proces is essentieel voor het produceren van complexe geometrieën die moeilijk te realiseren zijn met traditionele bewerkingsmethoden. Door de voortdurende ontwikkeling van de micro EDM-technologie worden de mogelijkheden steeds verder uitgebreid, waardoor het een essentieel gereedschap wordt in het arsenaal van moderne productietechnieken.