Meningkatkan Efisiensi: Beralih dari EDM ke Pemesinan CNC Frais untuk Alat Cetak

Banyak proses manufaktur berbeda digunakan untuk memproduksi alat untuk pembuatan cetakan. Sebagian besar pembuatan cetakan melibatkan pemesinan CNC frais atau pemrosesan subtruktif bahan. Operasi lain selain frais juga digunakan, termasuk manufaktur tambitatif dan operasi EDM.

Produsen saat ini berada di bawah tekanan untuk membuat bagian lebih cepat dari sebelumnya. Meskipun manufaktur EDM valid dalam banyak kasus, penting untuk menjelajahi apakah beberapa kasus dapat diganti dengan metode yang lebih cepat, seperti pemesinan CNC.

Apa itu EDM?

EDM singkatan dari Electrical Discharge Machining, kadang disebut sebagai “spark machining” atau “EDM sinking.” Ini adalah di mana arus listrik dilewatkan melalui elektroda dalam medium dielektrik. Elektroda dibuat dalam bentuk bahan yang perlu dikeluarkan dari alat cetak. Gaya erosi bahan untuk membentuk bentuk akhir yang diinginkan. Lazarenko Brothers mengembangkan EDM sebagai proses di Uni Soviet saat itu selama Perang Dunia II.

Elektroda biasanya terbuat dari grafit karbon. Namun, tembaga, kuningan, aloi tembaga, dan bahan lain dapat digunakan sebagai elektroda. Elektroda umumnya perlu diproduksi sebelum dapat digunakan dalam mesin EDM.

Kasus Penggunaan EDM

Ada beberapa keuntungan yang dianggap lama dari penggunaan pemesinan EDM, termasuk:

Sudut dalam tajam
Ini adalah salah satu keuntungan terbesar dari manufaktur EDM: menciptakan sudut dalam tajam yang sebaliknya akan memerlukan tooling CNC dengan diameter sangat kecil atau mungkin tidak akan mungkin pada mesin frais CNC.

Area dalam cetakan
Proses EDM sering digunakan sebagai pengganti pemesinan CNC frais karena tidak mungkin untuk mendapatkan alat pemotongan cukup dalam untuk fres bentuk yang benar.

Geometri yang sangat kompleks
Pemahaman konvensional adalah bahwa bentuk kompleks lebih mudah diperoleh melalui manufaktur EDM.

Pemesinan tulang
Tulang dalam cetakan biasanya tipis dan bisa cukup dalam. Operasi EDM sering digunakan di area-area tertentu ini.

Operasi tanpa pengawasan
Di masa lalu, bengkel lebih cenderung menjalankan mesin EDM sinker tanpa pengawasan, daripada mesin frais CNC.

Di mana finishing EDM ditentukan
Finishing dari operasi EDM konsisten, tanpa cakar pemesinan atau pola putaran. Kadang-kadang finishing ini ditentukan sebagai bagian dari bagian.

Kekurangan Menggunakan EDM

Tempat di mana Anda tidak dapat menggunakan EDM adalah di area HAZ, atau Heat Affected Zones. Ini adalah zona, mungkin area las, di mana panas dari operasi EDM akan menyebabkan lebih banyak masalah daripada yang diatasi.

Karena stack-up toleransi elektroda dan pemegang, ditambah tidak mengetahui ukuran pasti gaya listrik, area yang memerlukan presisi tinggi sering tidak cocok untuk EDM.

EDM Lambat

Kekurangan terbesar menggunakan EDM adalah bahwa itu adalah proses yang lama. Pertama, Anda perlu menggunakan mesin frais CNC untuk fres elektroda. Seringkali Anda akan perlu fres beberapa elektroda untuk satu operasi EDM karena mereka juga erosi, dan dapat memakan beberapa elektroda untuk EDM satu area. Kemudian Anda memiliki proses EDM, yang memiliki laju pengeluaran logam yang lebih lambat daripada frais.

Tidak hanya proses EDM lebih lambat, tetapi Anda masih perlu menggunakan mesin CNC untuk fres satu atau lebih elektroda sebelum dapat menggunakan mesin EDM. Selain itu, fres elektroda grafit membuat banyak debu. Tanpa mesin frais CNC yang khusus, dengan sistem vacuum high-end, untuk debu grafit, Anda memiliki waktu henti mesin setiap kali Anda beralih dari fres logam ke karbon hanya untuk pembersihan.

Jika EDM adalah bagian dari proses manufaktur Anda dan ingin meningkatkan output untuk tetap bersaing, mengganti sebanyak mungkin pekerjaan EDM dengan pemesinan CNC adalah satu cara untuk melakukannya.

Meskipun mungkin tidak banyak yang dapat dilakukan pemesinan CNC frais tentang sudut dalam tajam, ada teknologi perangkat keras dan lunak yang lebih baru yang mengurangi keuntungan lain yang sebelumnya ditawarkan EDM.

Fres Area Dalam

Penggunaan elektroda dan proses EDM umum untuk area dalam cetakan, tetapi pertumbuhan mesin frais CNC 5-axis di komunitas pembuatan cetakan telah mengubah paradigma ini. Selama pembuatan cetakan, sebagian besar mesin 5-axis beroperasi dalam operasi 3+2 axis, daripada pemesinan 5-axis simultan penuh.

Operator dan pemrogram dapat memutar sumbu alat ke selain lurus ke atas di Z dan memproses area dalam tanpa kebutuhan akan operasi EDM. Untungnya, perangkat lunak CAD/CAM modern seperti Fusion 360 telah meningkat dan menyederhanakan kemampuan pemesinan multi-axis, sama seperti mesin itu sendiri telah meningkat. Memanfaatkan Fusion 360 dapat mengurangi waktu tunggu dan membantu Anda mengeluarkan bagian lebih cepat.

Berhasil memproses area dalam dengan pemesinan 3+2 atau 5-axis memerlukan hindaran tabrakan dan simulasi alat dan pemegang alat, spindle, dan bagian lain dari mesin yang dapat berpotensi tabrakan dengan bagian yang difres. Langkah ini biasanya dilakukan dalam sistem CAM seperti Fusion 360 atau melalui paket simulasi dan verifikasi pihak ketiga seperti CAMplete.

Pemesinan Tulang

Fres tulang dalam cetakan dapat sulit, karena mereka memerlukan tooling dengan rasio LD (panjang ke diameter) yang besar. Alat ini lebih cenderung meremeh, bergetar, atau patah. Selain itu, evakuasi chip dalam tulang menjadi pertimbangan penting.

Meskipun kesulitan, fres tulang dapat jauh lebih cepat daripada menggunakan EDM untuk membuatnya. Sistem CAM khusus yang mencakup fungsi khusus untuk pemesinan tulang membuat pekerjaan pemrogramannya lebih mudah. Program-program ini dapat menurun sepanjang sumbu alat atau mengikuti kontur tulang. Dalam keduanya, kedalaman potong assial yang kecil memungkinkan fres tulang dengan aman.

Dalam hal apa yang dibutuhkan di sisi CNC, tooling biasanya akan menggunakan pemegang shrink fit untuk kekakuan, dan cutter yang digunakan akan memungkinkan evakuasi chip yang baik, dengan flood atau angin yang kuat untuk membantu evakuasi chip.

Geometri Kompleks

Geometri kompleks dulu adalah penggunaan umum untuk proses EDM, tetapi banyak dapat diganti dengan pemesinan. Ini karena perbaikan di semua area pemesinan CNC:

• Pemegang shrink fit dan teknologi tooling lainnya menawarkan kekakuan lebih
• Mesin frais lebih halus dengan kemampuan High-Speed Machining bawaan dan operasi smoothing.
• Perangkat lunak pemrograman CAM seperti Fusion 360 memiliki lebih banyak opsi dan metode pemrograman, termasuk rest machining otomatis, untuk fres bentuk yang rumit.

Pemesinan Tanpa Pengawasan

Meskipun tampak menakutkan untuk menjalankan mesin 5-axis mahal tanpa pengawasan, ini adalah tepat apa yang dilakukan banyak bengkel canggih untuk meningkatkan efisiensi dan meningkatkan waktu nyala mesin. Tentu saja, semakin lama mesin berjalan, semakin cepat bagian keluar pintu dan semakin banyak bisnis yang dapat Anda raih.

Perangkat lunak simulasi untuk pemesinan multi-axis yang disebutkan sebelumnya juga dapat memverifikasi bahwa program bebas tabrakan dan dapat dijalankan tanpa pengawasan. Algoritma dapat secara otomatis mengganti alat pemotongan dengan yang segar setelah sejumlah penggunaan, memungkinkan waktu berjalan tanpa pengawasan yang lebih lama. Ini sangat berguna untuk bagian besar.

Inspeksi juga adalah bagian penting dari pemesinan tanpa pengawasan. Fusion 360 mencakup operasi inspeksi dalam proses terintegrasi sehingga fitur kunci dapat di-probe untuk ukuran sehingga bagian berikutnya tetap dalam toleransi bahkan saat alat aus. Operasi lain menghentikan mesin jika fitur ditemukan di luar toleransi ukuran atau posisi. Ini mencegah kesalahan katastrofik yang dapat mengganggu produksi.

Beralih ke Pemesinan CNC Frais

Operasi fres dalam pembuatan cetakan menawarkan laju pengeluaran yang lebih cepat daripada operasi EDM. Beralih dari proses EDM dapat membantu Anda mengurangi waktu pengiriman dan meningkatkan output Anda. Kemajuan dalam pemegang alat, mesin 5-axis, dan perangkat lunak pemrograman CAM seperti Fusion 360 telah memungkinkan penggantian banyak operasi EDM dengan operasi pemesinan CNC frais.

Apakah Anda siap untuk beralih dari manufaktur EDM ke pemesinan CNC frais? Pelajari lebih lanjut tentang cara memaksimalkan mesin Anda dengan Fusion 360.