产品制造的技术放电加工的原理和电极零损耗的电路

产品制造离不开模具

所谓模具,是在大批量生产产品时使用的金属制造的模具设备的总称。根据产品的制造方法,模具可以细分为冲压模具、锻造模具、铸造模具、压铸模具、塑料模具等。
想要以稳定的品质高效地生产汽车和智能收集等产品中使用的零部件,就少不了模具的帮忙。

車詳細

スマホ詳細

身の回りの物のたくさんの部品の型が作られているんだね

用来加工模具的金属有哪些?

使用的是比普通的铁更坚硬的金属

根据不同的产品,模具的制造会用到多种多样的材料,但最常用的还是比经过淬火加工的普通的铁更坚硬的金属,和比之更胜一筹的硬质合金等。所谓硬质合金,是指硬度仅次于金刚石的金属,被用来制造非常坚固的模具。

放电加工机是能够
1微米为单位 对这些坚硬的金属进行加工的设备。

顺便说一句,1微米也就是
1000分之1mm

要将非常坚硬的硬质合金加工成为模具, 需要用到
放电加工技术

鉄の約2倍の硬さ

髪の毛の100分の1

下向き矢印

Q1什么是放电加工技术?

放电加工是利用电能将柔软的金属变得如刀具般锋利,
以加工超坚硬金属的技术。

在水或者石油等液体中,通过电力使相对的金属之间产生火花,利用这一火花的热量来熔化金属以进行加工。 在液体中产生火花后,熔化的金属部分会被液体迅速冷却并散去。 剩下的部分则会出现孔洞般的凹陷,就像月球表面的环形山那样。 像这样通过间断地产生火花、重复金属熔化、冷却、飞散的过程以加工金属的方法称为放电加工。

凭借放电加工技术,我们可以使用柔软的材料来加工坚硬的材料。真是令人感到不可思议的技术。

放电加工机也被称为“EDM”等。
(Electrical Discharge Machine)

关于放电加工机技术和电极零损耗电路

以下将对放电加工技术的具体实施和,
令放电加工技术实现飞跃发展的电极零损耗电路进行介绍。

到底在什么情况下对什么产品才需要采用放电加工呢?

例如在需要大批量生产“熊宝宝头像”时,制作生产用的模具。
模具的材质是坚硬的金属,因此要将其加工成复杂的形状非常困难。这时就轮到放电加工出马了。
首先,制作熊宝宝形状的电极,在该电极与坚硬的金属间施加电压,通过放电产生火花,从而正确地加工出熊宝宝的形状。

加工したいものの例くまのプレート

直接用钻头等进行切削的加工方式在加工物较为坚硬的情况下,钻头容易折断

即使能够切削,也很难加工成需要的形状,也就无法作为模具使用

因为加工出了精确的模具,从而可以高效地大批量生产相同的 “熊宝宝头像”

要怎样才能够加工出需要的形状?

进行放电加工时,主要使用“雕模放电加工机”和“线切割放电加工机”。

“雕模放电加工机”
电极与金属之间每秒钟会间断地产生1000~10万次火花,在金属上雕刻出电极的形状。此时,电极与加工物不直接接触,因此被称为非接触加工。

放电间隙

「使用被称为“塑形电极”的电极来进行基础加工!

塑形电极

电极丝(电极)

有的电极丝比毛发还要纤细。

使用被称为“电极丝”的电极进行轮廓加工!

雕模放电加工机用的是什么电极

电极的形状与需要加工的形状相反,主要采用主Graphite(石墨、碳)等容易导电的材料。上述材料都是柔软的金属,可以使用普通的钻头轻松地进行加工。

“线切割放电加工机”时、
用非常细的钢丝电线作为电极,使其产生火花,利用其热量,以一边熔化金属一边进行切割的方式进行加工。

令人不可思议的是,电极并不会熔化,只有加工对象金属被雕刻出形状!

通过电力产生火花来熔化金属以进行加工的话,电极不是也会熔化吗?

电极当然也会逐渐熔化。
雕模放电加工时使用的电极会因为加工所用的火花而受损、熔化。这一损伤被称为“损耗”。 1964年以前,电极的损耗非常严重,甚至会打穿加工物的底部,因此只能用于“贯通加工”。 为了减少电极的损耗,众多研究人员尝试了各种电极材料和放电电路。
于是・・・

放电加工技术的革命

电极零损耗电路发明1965年

终于 ! Sodick的创始人古川利彦发明了进行放电加工时不会损耗电极的电极零损耗电路 !!
在对放电加工日复一日的研究过程中,某一天,古川先生错误地连接了电极与加工物的正负极之后进行加工,当他发现电极没有损耗而加工物上出现了开孔的反常现象后,这一发明开始逐渐成形。尽管这一发现是偶然发生的奇迹,但以此为基础而发明的电极零损耗电路则是对放电加工技术的重大革新。

加工前的电极

这一发明成为了世间所有放电加工机的基础。

普通的加工

由此实现了在电极没有损耗的前提下进行加工。
但是要怎样才能将侧面修整得更加光洁呢・・・?

因为不会损耗电极,
加工物棱角分明,可以忠实再现要加工的形状。

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