Caratteristiche e processi di micro-erosione

Caratteristiche della micro-erosione.

1. L'asportazione del materiale nella micro-erosione si basa su effetti elettrici e termici e la lavorabilità del materiale dipende principalmente dalla sua conduttività e dalle sue proprietà termiche, piuttosto che da proprietà meccaniche come la durezza e la resistenza. Questo metodo di lavorazione supera le limitazioni dei processi di taglio tradizionali e non è limitato dai materiali degli utensili. Consente di utilizzare utensili morbidi per lavorare pezzi duri, rendendolo adatto alla lavorazione di qualsiasi materiale conduttivo difficile da tagliare, come il diamante, il nitruro di boro cubico e altri materiali duri.
2. Poiché non c'è contatto diretto tra l'elettrodo e il pezzo durante il processo di lavorazione, non c'è forza di taglio macroscopica. Pertanto, è adatto alla lavorazione di pezzi a bassa rigidità e l'elettrodo può essere molto sottile. Inoltre, la forma dell'elettrodo dell'utensile può essere facilmente replicata sul pezzo, rendendolo adatto alla lavorazione di pezzi con forme superficiali complesse. L'uso della tecnologia di controllo numerico consente anche la lavorazione semplice di pezzi di forma complessa.
3. Il processo di lavorazione è semplice e controllabile e i parametri dell'impulso possono essere regolati in un ampio intervallo. Le lavorazioni di sgrossatura, semifinitura e finitura possono essere eseguite in modo continuo sulla stessa macchina utensile. È facile ottenere l'automazione del processo, il controllo digitale e il controllo intelligente.
4. La microerosione è adatta soprattutto alla lavorazione di materiali conduttivi come i metalli, mentre i semiconduttori e i materiali non conduttivi possono essere lavorati solo in condizioni speciali. Inoltre, la velocità di lavorazione è relativamente bassa. Pertanto, nella produzione reale, la maggior parte dello stock viene solitamente rimossa con metodi di taglio per migliorare l'efficienza della produzione prima di procedere con la micro-erosione.

Processi di micro-erosione.

1. Formatura con micro-erosione.

   La formatura con micro-erosione si riferisce all'uso di alimentatori a microenergia e di piccoli elettrodi per scaricare il pezzo da lavorare, con l'obiettivo di ottenere la formatura della superficie. In settori quali l'aerospaziale, gli strumenti di precisione e la produzione automobilistica, i microfori (fori con diametro inferiore a 0,1 mm) sono ampiamente applicati grazie alle loro strutture funzionali uniche. Ne sono un esempio i manicotti di smorzamento nei compressori ad alta pressione dei motori aeronautici, i tubi e gli anelli di smorzamento negli alberi anteriori e posteriori delle turbine ad alta pressione, i reticoli dei microscopi elettronici e gli iniettori di carburante dei motori automobilistici. Nella lavorazione di microfori in materiali difficili da lavorare, i metodi di microlavorazione convenzionali hanno una bassa precisione e una scarsa qualità di lavorazione. Tuttavia, micro-erosione La tecnologia di questo tipo presenta i vantaggi della lavorazione senza contatto, dell'assenza di forze macroscopiche apparenti e della capacità di "sconfiggere la durezza con la flessibilità", offrendo vantaggi unici nella lavorazione di microfori in materiali difficili da lavorare e ottenendo una lavorazione efficiente dei microfori.
   

2. Rettifica a filo a scarica elettrica (WEDG).

   La rettifica a filo a scarica elettrica (WEDG) si riferisce alla lavorazione a copiatura inversa del grezzo dell'elettrodo utilizzando un elettrodo a filo mobile. Durante il processo di lavorazione, si verifica un movimento relativo tra l'elettrodo a filo e la guida, con quest'ultima che effettua micro-avanzamenti radiali mentre il pezzo ruota ed effettua avanzamenti assiali. Questo metodo di lavorazione della produzione di elettrodi in situ evita gli errori causati dal serraggio secondario e migliora la precisione della lavorazione. Inoltre, la modalità di alimentazione continua del filo compensa la perdita di elettrodi, evita scariche concentrate e cortocircuiti e facilita l'elettroerosione continua. Poiché il filo dell'elettrodo e il grezzo dell'elettrodo sono sottoposti a una lavorazione a scarica puntiforme, la forma dell'elettrodo dell'utensile è legata solo alla traiettoria del movimento di formatura, il che facilita la modellazione automatizzata dell'elettrodo dell'utensile. Attualmente, la tecnologia di rettifica dell'elettroerosione a filo è ampiamente utilizzata nella preparazione di micro-utensili per applicazioni quali la lavorazione micro-ultrasonica e la lavorazione micro-elettrochimica.

3. Taglio con micro-erosione a filo.

   Il principio di base della micro elettroerosione a filo consiste nell'utilizzare un filo metallico sottile in movimento come elettrodo per eseguire una scarica di scintille pulsate sul pezzo in lavorazione. Si basa sul movimento di taglio trasversale relativo tra l'elettrodo a filo e il pezzo da lavorare per ottenere il taglio e la sagomatura di varie superfici bidimensionali, tridimensionali e multidimensionali complesse. Grazie all'uso di un elettrodo a filo di diametro ridotto nel processo di lavorazione, può essere utilizzato per lavorare fori microirregolari, spazi ristretti e pezzi con forme complesse. Gli array di microelettrodi trovano ampie applicazioni nei campi delle scienze della vita e della lavorazione di microgruppi di fori, come la coltivazione di vari sistemi di tessuti in medicina e la lavorazione di microfori di gruppo. I metodi di lavorazione comprendono principalmente il metodo LIGA (litografia, elettroplaccatura e stampaggio), il metodo di copiatura inversa di composti ad ultrasuoni assistiti da scintille e il metodo di taglio a microfilo per elettroerosione. Il metodo LIGA è costoso, richiede tempo e comporta processi complessi. Sebbene il metodo di copiatura inversa del composto a ultrasuoni assistito da scintilla sia semplice, efficace e poco costoso, ha tempi di lavorazione lunghi e una bassa efficienza. Il metodo di taglio con elettroerosione a microfilo presenta i vantaggi di un'elevata precisione di lavorazione, di una qualità superficiale di livello micrometrico e della capacità di lavorare la maggior parte dei materiali conduttivi. Possiede vantaggi unici nella lavorazione di array di microelettrodi.