Merkmale und Verfahren der Mikro-EDM

Merkmale der Mikro-EDM.

1. Der Materialabtrag beim Mikroerodieren beruht auf elektrischen und thermischen Effekten, und die Bearbeitbarkeit des Materials hängt in erster Linie von seiner Leitfähigkeit und seinen thermischen Eigenschaften ab und weniger von mechanischen Eigenschaften wie Härte und Festigkeit. Diese Bearbeitungsmethode durchbricht die Grenzen traditioneller Schneidverfahren und ist nicht durch Werkzeugmaterialien eingeschränkt. Es ermöglicht den Einsatz weicher Werkzeuge für die Bearbeitung harter Werkstücke und eignet sich daher für die Bearbeitung aller schwer zerspanbaren leitfähigen Materialien wie Diamant, kubisches Bornitrid und andere harte Werkstoffe.
2. Da während des Bearbeitungsprozesses kein direkter Kontakt zwischen der Werkzeugelektrode und dem Werkstück besteht, gibt es keine makroskopische Schnittkraft. Daher eignet es sich für die Bearbeitung von Werkstücken mit geringer Steifigkeit, und die Elektrode kann sehr dünn sein. Außerdem kann die Form der Werkzeugelektrode leicht auf das Werkstück übertragen werden, so dass es sich für die Bearbeitung von Werkstücken mit komplexen Oberflächenformen eignet. Der Einsatz der numerischen Steuerungstechnik ermöglicht auch die einfache Bearbeitung von Werkstücken mit komplexen Formen.
3. Der Bearbeitungsprozess ist einfach und kontrollierbar, und die Pulsparameter können in einem weiten Bereich eingestellt werden. Schrupp-, Halbfertig- und Fertigbearbeitung können kontinuierlich auf derselben Werkzeugmaschine durchgeführt werden. Prozessautomatisierung, digitale Steuerung und intelligente Kontrolle sind einfach zu erreichen.
4. Die Mikroerosion eignet sich hauptsächlich für die Bearbeitung von leitfähigen Materialien wie Metallen, während Halbleiter und nicht leitfähige Materialien nur unter besonderen Bedingungen bearbeitet werden können. Außerdem ist die Bearbeitungsgeschwindigkeit relativ langsam. Daher wird in der Produktion der größte Teil des Materials in der Regel zunächst spanend abgetragen, um die Produktionseffizienz zu verbessern, bevor mit der Mikroerosion fortgefahren wird.

Mikro-EDM-Verfahren.

1. Mikro-EDM-Umformung.

   Beim Mikro-Erodieren werden Mikro-Energieversorgungen und kleine Elektroden zum Entladen des Werkstücks verwendet, um eine Oberflächenbearbeitung zu erreichen. In Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Präzisionsinstrumenten und Automobilbau werden Mikrobohrungen (Bohrungen mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 mm) aufgrund ihrer einzigartigen funktionalen Strukturen häufig eingesetzt. Beispiele hierfür sind Dämpfungshülsen in Hochdruckkompressoren von Flugzeugtriebwerken, Dämpfungsrohre und -ringe in den vorderen und hinteren Wellen von Hochdruckturbinen, Elektronenmikroskop-Gitter und Kraftstoffeinspritzdüsen von Automotoren, um nur einige zu nennen. Bei der Bearbeitung von Mikrolöchern in schwer zu bearbeitenden Werkstoffen weisen herkömmliche Mikrobearbeitungsmethoden eine geringe Genauigkeit und schlechte Bearbeitungsqualität auf. Dennoch, Mikro-EDM Technologie hat die Vorteile der berührungslosen Bearbeitung, keine sichtbare makroskopische Kraft und die Fähigkeit, "Härte mit Flexibilität zu besiegen", was einzigartige Vorteile bei der Bearbeitung von Mikrolöchern in schwer zu bearbeitenden Materialien bietet und eine effiziente Bearbeitung von Mikrolöchern ermöglicht.
   

2. Draht-Elektroerosionsschleifen (WEDG).

   Draht-Elektroerosionsschleifen (WEDG) bezeichnet die rückwärts kopierende Bearbeitung des Elektrodenrohlings mit einer beweglichen Drahtelektrode. Während des Bearbeitungsprozesses findet eine Relativbewegung zwischen der Drahtelektrode und der Führung statt, wobei die Führung radial Mikrovorschubbewegungen ausführt, während das Werkstück rotiert und axiale Vorschübe macht. Diese Bearbeitungsmethode der In-situ-Elektrodenherstellung vermeidet Fehler, die durch sekundäres Einspannen entstehen, und verbessert die Bearbeitungsgenauigkeit. Darüber hinaus kompensiert die kontinuierliche Drahtvorschubmethode den Verlust der Drahtelektrode, vermeidet konzentrierte Entladungen und Kurzschlüsse und erleichtert das kontinuierliche Erodieren. Da der Elektrodendraht und der Elektrodenrohling einer Punktentladungsbearbeitung unterzogen werden, hängt die Form der Werkzeugelektrode nur von der Trajektorie der Umformbewegung ab, was eine automatisierte Formgebung der Werkzeugelektrode erleichtert. Derzeit wird die Drahterodierschleiftechnologie in großem Umfang für die Herstellung von Mikrowerkzeugen für Anwendungen wie die Mikro-Ultraschallbearbeitung und die mikroelektrochemische Bearbeitung eingesetzt.

3. Mikro-Drahterodieren.

   Das Grundprinzip der Mikro Drahterodieren Schneiden ist die Verwendung eines sich bewegenden feinen Metalldrahtes als Elektrode, um eine gepulste Funkenentladung auf dem Werkstück durchzuführen. Es beruht auf der relativen Querschnittbewegung zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück, um verschiedene zweidimensionale, dreidimensionale und komplexe mehrdimensionale Oberflächen zu schneiden und zu formen. Durch die Verwendung einer Drahtelektrode mit kleinerem Durchmesser im Bearbeitungsprozess können mikro-unregelmäßige Löcher, schmale Spalten und Werkstücke mit komplexen Formen bearbeitet werden. Mikroelektroden-Arrays haben umfangreiche Anwendungen in den Bereichen Biowissenschaften und Bearbeitung von Mikrogruppenlöchern, wie zum Beispiel die Kultivierung verschiedener Gewebesysteme in der Medizin und die Bearbeitung von Mikrogruppenlöchern. Zu den Bearbeitungsmethoden gehören vor allem die LIGA-Methode (Lithografie, Galvanik und Formgebung), das funkenunterstützte Ultraschallverbund-Umkehrkopierverfahren und das Mikrodrahterodierverfahren. Die LIGA-Methode ist teuer, zeitaufwändig und beinhaltet komplexe Prozesse. Das funkenunterstützte Ultraschallumkehrkopierverfahren ist zwar einfach, effektiv und kostengünstig, hat aber lange Bearbeitungszeiten und eine geringe Effizienz. Die Vorteile des Mikrodrahterodierverfahrens liegen in der hohen Bearbeitungsgenauigkeit, der Oberflächenqualität im Mikrometerbereich und der Möglichkeit, die meisten leitfähigen Materialien zu bearbeiten. Es besitzt einzigartige Vorteile bei der Bearbeitung von Mikroelektroden-Arrays.