Wire EDM versus Sinker EDM: verschillen, toepassingen en hoe u kunt kiezen

De twee processen van edm-bewerking, draad edm en zinklood edm, vernevelen materiaal door gecontroleerde elektrische ontladingen, maar dat is de enige overeenkomst In een draad edm-machine beweegt een fijne draadelektrode door het werkstuk, waardoor 2-D profielen ontstaan In een zinklood edm-machine stort een gevormde elektrode zich in het werkstuk, waardoor 3-D holtes ontstaan Door het verkeerde soort edm-machine voor uw onderdeelontwerp te pompen, ontstaat verspilde tijd, hogere kosten en onbevredigende toleranties.

In deze gids vergelijken en contrasteren we draad EDM en zinklood EDM op criteria van: edm proces mechanica, wat elke EDM machine wel en niet doet, daadwerkelijke toepassingen van zinklood EDM en draad EDM gebruik, kosten per onderdeel, en een beslissingsstroomschema dat onthult welk type elektrische ontladingsmachine geschikt is voor uw onderdeel Als u een offerte geeft voor een wisselplaatprofiel of een matrijsholte, gebruik dan het onderstaande vergelijkingsschema om uw keuze te maken.

Inhoud show

In één oogopslag EDM versus zinklood EDM

Voordat we de natuurkunde bespreken, is hier een korte samenvatting naast elkaar. Deze grafiek vat de belangrijkste verschillen samen tussen zinklood- en draad-EDM-criteria die de meeste ingenieurs in de eerste plaats onderzoeken

Attribuut	Draad EDM	Sinker EDM
Elektrode	Continu toegevoerde dunne draad (messing/koper, 0,1-0,3 mm)	Voorgevormd grafiet of koperblok
Geometrie	2D profielen (alleen through-cuts)	3D holtes, blinde zakken, texturen
Tolerantie	±0,0025 mm (±0,0001″)	±0,005-0,025 mm (±0,0002-0,001″)
Oppervlakte Afwerking	Ra 0,1-0,8 µm	Ra 0,4-3,2 µm
Snijsnelheid	Matig (20-150 mm³/min)	Snellere voorbewerking (50-500 mm³/min)
Automatisering	Hoog & uit geschikt	Matige veranderingen in de elektrode hebben mogelijk een operator nodig
Best For	Dies, tandwielen, profiel snijdt in harde metalen	Schimmelholtes, smeedmatrijzen, 3D-functies

Belangrijkste afhaalmaaltijden: Als uw onderdeelgeometrie volledig door het werkstuk gaat, is draad-EDM doorgaans de betere keuze. Als u een 3D-blinde holte of een gestructureerd oppervlak nodig heeft, is zinklood-EDM de enige optie.

Hoe Wire EDM werkt

In een draad edm machine komt een doorlopende draadelektrode van messing of koper-gecoat staal (0,1-0,3 mm diameter) uit een voorraadspoel en beweegt voor een werkstuk, het samenstel zit in een mineraal oliebad De draad werkt als een lintzaagblad, snijdt een profiel van het materiaal door elektrische vonk in plaats van de tanden De draad wordt nooit aangeraakt door een massief snijgereedschap.

Dit diagram toont de cyclus van draad EDM werking De draadelektrode en het werkstuk zijn ondergedompeld in gedeïoniseerd water (de diëlektrische vloeistof) Een CNC-controller geleidt de draad ten opzichte van het werk langs X - en Y-assen, terwijl twee extra U - en V-assen die op de bovenste draadgeleider zijn geplaatst schuine taps toelopen tot 30. wanneer het elektrische veld over de opening tussen draad en werkstuk het spanningsniveau voor vonkafbraak bereikt, produceert elke vonk een flits boven 8.000 C en verdampt een microscopisch klein stukje materiaal Wand-tot-wand, treden er elke seconde duizenden vonken op, die het CAD-geprogrammeerde pad volgen.

Omdat de draad voortdurend beweegt, is de elektrode altijd vers en is er weinig of geen slijtage, waardoor een hoge nauwkeurigheid en tolerantiestabiliteit tijdens de bewerking mogelijk is. Met de precisiemogelijkheden van een moderne draadrand is het mogelijk om nauwkeurigheid van 0,0025 mm (0,0001″) te bereiken en oppervlakteafwerkingen Ra 0,1 m na meerdere skimpasses Le-Creator voert speciale prestaties uit wire EDM-diensten voor productiewinkels voor onderdelen die deze mate van precisie vereisen.

Draad edm kan echter alleen vormen creëren die door gaten gaan - en niet door blinde holtes, zakken of gestructureerde oppervlakken - dat is waar zinklood edm geschikt is.

Hoe Sinker EDM werkt

Sinker EDM- of ram EDM, die-sinking EDM, holte edm of volume edm- omvat het gebruik van een vormgevormde elektrode (ook wel gereedschap genoemd) die wordt gebruikt om een spiegelbeeldholte in het werkstuk te snijden. De elektrodevorm is meestal grafiet- (voor snellere productie en eenvoudiger vormgeneratie) of koper- (voor fijnere oppervlaktekwaliteiten). Sinker EDM is in staat de driedimensionale geometrieën te produceren, zoals blinde zakken, ribben, getextureerde gebieden, ondersnijding en contouren, die ontoegankelijk zijn met behulp van draad EDM.

De zinklood EDM-machine houdt de elektrode en het werkstuk ondergedompeld in diëlektrische olie, samengesteld uit koolwaterstoffen Een door een servo aangedreven ram duwt een gevormde elektrode naar het werkstuk waar een vonkbrug tussen 0,01-0,5 mm wordt gehandhaafd Elektrische ontladingen over deze opening eroderen de vorm van het werkstuk precies tegenover de vorm van de elektrode.

De diëlektrische vloeistof spoelt het geërodeerde materiaal weg uit de bewerkingszone en isoleert de opening tussen vonken.

Zinkmachines hebben toleranties van 0,005-0,025 mm alsmede oppervlakteafwerkingen van Ra 0,4 m (fijne afwerking) tot Ra 3,2 m (ruw) VDI-texturen kunnen direct op het holteoppervlak van matrijzenmakers worden overgebracht door zinklood-edm-bewerking met specifieke afwerkingsomstandigheden om een tweede textureringsstap te vermijden Het zinklood-edm-proces kan elk elektrisch geleidend materiaal produceren dat onafhankelijk van de hardheid denkbaar is, daarom zijn deze machines de productiemethode bij uitstek voor het in holte bewerken van geharde gereedschapsstaalvormen die de 60+ HRC benaderen.

Afweging: elke klus heeft een aangepaste elektrode nodig, die CNC-gefreesd moet worden uit grafiet of koper om het werkstuk te produceren Voor complexe holtes hebben we mogelijk meer dan één elektrode nodig om een voorbewerkings- en afwerkingselektrode te produceren, die nog eens $200-$2.000+ toevoegt bij de productie van elektroden Elektrodeslijtage tijdens het bewerken verhoogt deze kosten voor diepe holtes.

Belangrijkste feit: Een enkele zinklood EDM elektrode draagt 1-15% per bewerking afhankelijk van het elektrode materiaal, de ontladingsinstellingen, en de diepte van de holte Grafietelektroden slijten sneller maar machine 2-5x sneller dan koperelektroden Veel winkels houden beide bij de hand voor verschillende stadia van het edm proces.

Belangrijkste verschillen tussen draad EDM en zinklood EDM

Het belangrijkste verschil tussen de twee is het type elektrode en de mogelijkheid om complexe vormen te snijden Draad EDM verwijdert het onderdeel Sinker EDM verwijdert het onderdeel.

De volgende tabel beschrijft de verschillen tussen draad en zinklood EDM, waarbij het er het meest toe lijkt te doen bij het citeren van onderdelen en het kiezen van een proces.

Criteria	Draad EDM	Sinker EDM
1. Elektrodetype	Continu toegevoerde dunne draad (0,1-0,3 mm messing/koper)	Op maat bewerkt grafiet of koperblok
2. Elektrodeverbruik	Continue voeding geen herbewerking nodig	1-15% slijtage per operatie; kan meerdere elektroden nodig hebben
3. Geometriecapaciteit	2D-profielen moeten door volledige dikte gaan	3D holtes, blinde zakken, texturen, ondersnijdingen
4. Tolerantie	±0,0025 mm (±0,0001″)	±0,005-0,025 mm (±0,0002-0,001″)
5. Oppervlakteafwerking	Ra 0,1-0,8 µm	Ra 0,4-3,2 µm
6. Materiaalverwijderingssnelheid (MRR)	20-150 mm³/min	50-500 mm³/min
7. Max werkstukdikte	300-500 mm (beperkt door draadspanning)	Beperkt door elektrodebereik en spoelen
8. Diëlektrische vloeistof	Gedeïoniseerd water	Koolwaterstofolie
9. Binnenhoekradius	Min. = draadradius + oversnijding (~0,15 mm)	Scherpe interne hoeken mogelijk (elektrodevorm afhankelijk)
10. Afbouwvermogen	Tot ±30° met U/V-as	Trekhoeken ingebouwd in de elektrodegeometrie
11. Insteltijd	30-60 min (armatuur + draaddraad)	1-4 uur (armatuur + uitlijning van de elektrode + baantest)
12. Automatiseringsniveau	Hoge 'threading' maakt werking van de lichten mogelijk	Matige elektrodewisselaars beschikbaar op machines met een hoger uiteinde
13. Elektrodekosten per klus	$5-$30 (verbruik van draadspoelen)	$200-$2.000+ (fabricage van aangepaste elektroden)
14. Machinaal uurtarief	$60-$120/uur	$50-$100/uur
15. Kapitaalkosten van machines	$80.000-$500.000	$50.000-$300.000
16. Vaardigheid van de operator vereist	Matig CNC programmeren + instellen	Hoger ontwerp + afstemming van de ontladingsparameter

Samenvattend: EDM is de precisiemachine voor doorgesneden profielen waarbij tolerantie en afwerking koning zijn Sinker EDm is de geometriemachine voor 3 vormen die geen andere machinale bewerking bevat EDM-benadering.

Toepassingen: Wanneer te gebruiken Wire EDM vs Sinker EDM

Draad EDM-gebruik

De meest gebruikelijke toepassing voor draad edm is voor onderdelen die een nauwe tolerantie snede helemaal door een geleidend lid vereisen - bij voorkeur een gehard staal of een soort exotische legering die gemakkelijk een regelmatig snijinstrument zou vernietigen Dit zijn enkele van de draad edm toepassingen:

Stempelen en blanking die voor EDM-snijdt D2 & A2 gereedschap staalmatrijs profielen na hittebehandeling aan de drukmatrijs imprint toleranties progressieve matrijzen
Troqueles de extrusión ifiles de extrusión de aluminio cortados, directamente, en acero H13, 48-52 HRC
2. P.E.R.P. recisietandwielen en spieën-E.L. externe en interne tandwielprofielen in gehard staal, eliminerend tandwielslijpen
Componenti medicinal di dispositivi medici chirurgici impianti ortopedici, microcomponenti in titanio e cobalto-cromo.
Schijfsleuven voor lucht- en ruimtevaartturbines Onderzoek naar wortelsleuven van dennenbomen in superlegeringen op nikkelbasis met behulp van kwaliteiten als Inconel 718 en Waspaloy aerospace machining toepassingen.

Draad edm is geschikt voor elk onderdeel waar de geometrie een 2D-profiel is (vlak of taps toelopend) en toleranties onder 0,01 mm zijn gespecificeerd Voor nog hardere materialen kan EDM 64 HRC snijden zonder nauwkeurigheidsverlies - één prestatie die hardmetalen of HSS-snijgereedschappen niet kunnen produceren

Sinker EDM-toepassingen

Sinker edm is beter geschikt voor 3D-geometrie die niet kan worden gesneden door draad EDM, gefreesd, of enige andere vorm van conventionele bewerking Typische toepassingen voor Sinker EDM:

Spuitgietholtes, inclusief complexe 3D-holtevormen met ribben, nokken en trekhoeken in P20-, H13- en S136-vormstaal
Smeedmatrijzen, zoals diepe holtevormen in gehard gereedschapsstaal voor warm en koud smeden
Turbinebladwortelvormen-geavanceerde dennenboom en zwaluwstaartvormen in superlegeringen
Kleine kenmerken, waaronder slanke ribben (0,2 mm), diepe sleuven, logo's en VDI-texturen waar frezen niet bij kunnen
Carbide-gereedschap, zoals het vormen van ponsen en matrijsinzetstukken in wolfraamcarbide (90+ HRA)

Zink EDM is vooral nuttig voor elk onderdeel waar een oppervlaktetextuur moet worden toegevoegd aan een verhard oppervlak, een blinde holte moet worden gecreëerd of een ondersnijding gewenst is EDM heeft brede toepassing in de matrijzenbouw, matrijzenbouw en lucht- en ruimtevaartindustrie - overal waar een hard geleidend materiaal in een complexe 3D-vorm wordt gesneden.

Gatenboren EDM

Een derde type edm-gat boren edm-is vermeldenswaard Gat boren EDM maakt gebruik van een roterende buisvormige elektrode om zeer kleine gaten (0,1-6 mm) te boren in elk geleidend materiaal Deze technologie wordt het vaakst gebruikt in: vorm startgaten voor draad EDM, en in blind gat boren van turbinebladen Hoewel er niet vaak een beroep op wordt gedaan, is gat boren edm een onmisbare operationele ondersteuning voor zowel draad - als zinklood EDM-machines

Beslissingsscenario's uit de echte wereld:

Spuitgietholte gemaakt van H13-staal, met behulp van zinklood EDM voor het produceren van een 3D-blinde holte met ribben en texturen
Profiel in D2 gereedschapsstaal voor een stempelmatrijs, met behulp van draad edm voor een 2D doorsnede met 0,005 mm tolerantie
Diepe rib (0,5 mm breed, 30 mm diep) geproduceerd in carbide met behulp van zinklood EDM, waarbij draad de blinde eigenschap niet kon bereiken
Versnellingsplanco in wolfraamcarbide met behulp van draad EDM om een 2D-profiel te snijden in een materiaal dat te hard is om te frezen
Koelgaten voor turbinebladen gecreëerd door boorgaten in EDM-gaten in een superlegering.

Kostenvergelijking: draad EDM versus zinklood EDM

De kosten van elk proces introduceren het debat over zinklood versus draad-EDM. Terwijl het gemiddelde uurtarief voor draad-EDM ($60-$120/uur) hoger is dan dat van zinklood-EDM ($50-$100/uur), voegt zinklood-EDM verborgen kosten toe die draad-EDM omzeilt: elektrodefabricage

Voor een eenvoudige holte varieert een zinklood-EDM-elektrode van $200-$500 aan grafiet tot machine, waarbij uitgebreide elektroden meer kosten Een complexe multi-feature elektrode met nauwe toleranties zal $1.000-$2.000+ gaan. Als afzonderlijke voorbewerkings- en afwerkingselektroden nodig zijn, zoals doorgaans het geval is in de meest nauwkeurige vormholten, zullen deze kosten verdubbelen. Wire EDM besteedt ter vergelijking $5-$30 aan draad per afzetting, ongeacht de complexiteit.

Dit maakt de per-part economie eenvoudig:

Prototypes en laag volume (1-10 delen) - draad EDM zal altijd de meer economische optie zijn omdat er geen elektrode te maken is Wanneer de geometrie een doorsnijding zal toestaan, wint draad EDM in kosten.
Hoog productievolume (50+ onderdelen met dezelfde holte).-Sinker EDM elektrode kosten kunnen worden afgeschreven tegen de rest van het onderdeel run, en de grotere MRR van zinklood EDM machines zal leiden tot een betere cyclustijd per onderdeel.
Hardchromed materialen vs. conventionele bewerking 's-W Met beschikbare bewerkingsalternatieven die meerdere CVD-gereedschapswissels omvatten, voedt snelheden die agressief genoeg zijn om gehard staal te bewerken, en tweede fase afwerkingswerkzaamheden, presteert EDM beter dan conventionele bewerking De Total Cost of Ownership op de meeste onderdelen boven 45 HRC is vaak minder bij EDM.

Kosten van Machine Capital verschilt ook: vanaf dit schrijven, een mid-range draad edm machine zal kosten $150,000-$350,000, terwijl een vergelijkbare zinklood edm machine kost $80,000-$200,000. High-end cnc in staat tot hoge mate van automatisering (auto-threading wire packs, robotic batterij wisselaars voor zinklood) schakelen beide over $400,000. Voor een winkel evalueren, overwegen of u veel EDMed onderdelen zult gebruiken Als dat zo is, vergelijk kosten van eigendom voor meerdere onderdelen die verwijzen naar uw onderdelenmix en daadwerkelijke volumes.

Welke moet u kiezen? Een beslissingskader

Wanneer u besluit over zinklood edm versus draad edm op een applicatie, doorloop dan deze drie vragen:

1. Gaat de geometrie volledig door het werkstuk?
Zo ja, kies draad edm. Het biedt strakkere toleranties, superieure oppervlakteafwerking en lagere kosten per stuk (geen elektrodekosten).Het kan het profiel in elk geleidend materiaal snijden tot een dikte van 500 mm.

2. Heb je een 3D-holte, blinde zak, textuur of ondersnijding nodig?
Zo ja, kies zinklood Alleen zinklood edm-machines kunnen deze functie produceren Geen draad EDM-machines kunnen geometrie creëren die niet doorgaat Hier is de edm de duidelijke winnaar.

3. wat is uw productievolume?
Voor eenmalige onderdelen en prototypes vermijdt draad-EDM de elektrode-overhead Voor volumes 50+ Om zinklood te laten werken, amortiseert 50+ onderdelen met dezelfde holte en “-elektrode de elektrode-overhead en verkort de verhoogde MRR de cyclustijd. Veel winkels die beide orgels exploiteren, zijn op basis daarvan routingopdrachten.

Belangrijkste afhaalmaaltijden: Er is geen universele “better” tussen zinklood edm en draad edm De juiste keuze hangt af van uw onderdeelgeometrie, tolerantievereisten en productievolume Voor onderdelen die doorgesneden kunnen worden wint draad EDM op kosten en nauwkeurigheid Voor 3D-holtes en texturen is zinklood EDM de enige optie Neem contact op met Le-Creator voor een CNC-bewerkingsdiensten citaat over beide processen.

Het eenvoudigste antwoord op de vraag of de edm de roestvrij verspanen taak is dat zowel draad als zinklood EDM dit kan bereiken in elk van de 304, 316 en 17-4Ph roestvrij kwaliteiten - hardheid en corrosieweerstand kunnen worden genegeerd: elektrische ontlading machining verwijdert materiaal door thermische en niet mechanische middelen.

Veelgestelde vragen

Wat is het belangrijkste verschil tussen draad EDM en zinklood EDM?

De elektrode is de grootste differentiator tussen draad EDM en zinklood EDM, het type geometrie dat ze creëren is het op een na grootste verschil Draad EDM gebruikt een continu gevoede fijne draad om 2D profielen in de volledige dikte van het werkstuk te snijden Sinker EDM gebruikt een aangepaste elektrode die in het werkstuk stort om 3D blinde holtes, texturen, en contouren te produceren Draad EDM snijdt door, zinklood snijdt in

Wat is nauwkeuriger EDM of zinklood?

Draad EDM is nauwkeuriger USICHJIMOPa draad edm machine zal tolerantie van 0.0025 mm (0.0001 in) houden en zal snijden tot Ra 0.1 m oppervlakteafwerking Zinkmachines zijn typisch in het bereik van 0.005-0.025 mm en Ra 0.4-3.2 m oppervlakteafwerkingen Aangezien een draad continu wordt gevoed, wordt elke variatie in elektrodeslijtage geminimaliseerd, wat leidt tot een voordeel voor Draad EDM in dimensionale controle.

Kan zinklood EDM door een werkstuk snijden zoals draad EDM?

Het is technisch mogelijk dat een zinkrand door de volledige dikte van een werkstuk kan worden geperst Het is echter niet praktisch: de elektrode slijt tijdens het proces, locaties en afmetingen variëren met de diepte en diepe doorsnijdingen dagen het doorspoelen van de elektrode uit Elektroden zijn ontworpen voor en speciaal gebouwd voor doorsnijdingsbewerkingen met volledige dikte.

Welke materialen kunnen EDM en zinklood EDM snijden?

Heel eenvoudig, lasdraad EDM en zinklood EDM kunnen alles snijden elektrisch geleider materialen Gereedschapsstaal, instrumentstaal, kostenstaal, roestvrij staal, titanium, Inconel, wolfraamcarbide, koper, aluminium, en alle soortgelijke geleider keramiek Dus in termen van gemak van bewerkbaarheid, als het een geleider is, kan het machinaal worden bewerkt Hardheid is geen probleem, een 64 HRC gereedschapsstaal kan worden bewerkt op hetzelfde gemak als een Zacht aluminium, zolang het een geleider is Echter; niet-geleiders zoals kunststoffen, glazuurglas of niet-geleidende keramiek zijn niet EDM bewerkbaar.

Is draad EDM sneller dan zinklood EDM?

Het beste wat ik kan zien, in het algemeen, zinklood EDM machine is heeft een hogere grondstof verwijdering snelheid (50-500 mm/min versus 20-150mm/min) en snellere bulk verwijdering, zodat het efficiënter is voor het maken van een ruwe vorm, u kunt echter niet echt vorm het werk totdat u uren, zo niet dagen fabriceren van de elektrode hebt besteed, terwijl, een draad EDM kan niet beginnen met bewerken totdat het onderdeel betrouwbaar kan worden bevestigd aan de tafel, het kan onmiddellijk beginnen nadat het CNC-programma geladen, afhankelijk van het profiel, en noodzakelijkerwijs het detailniveau, draad EDM zal over het algemeen snellere totale doorlooptijd voor doorgesneden profielen.