Pemotong Kabel CNC: Definisi, Proses, dan Aplikasi

Alih-alih memotong material, EDM melelehkan atau menguapkannya, menghasilkan chip yang relatif kecil dan memberikan garis pemotongan yang sangat akurat. Penerimaan industri telah mengarah pada berbagai aplikasi EDM karena sangat serbaguna, dapat memotong logam keras, dan menggunakan area kerja yang relatif kecil.

Perbedaan antara Pemotong Kabel dan EDM Konvensional

Ada dua tipe utama mesin EDM: konvensional atau sinker, dan wire atau cut. EDM tradisional, seperti yang diuraikan di atas, menggunakan alat untuk menyebarkan arus listrik. Alat ini, katoda, berjalan sepanjang logam, anoda, dan arus listrik bereaksi untuk melelehkan atau menguapkan logam. Akibat dari aksi fluida dielektrik, biasanya minyak hidrokarbon, di mana baik katoda maupun workpiece direndam, chip halus yang dihasilkan dalam proses dicuci dari komponen.

Wire-cut EDM (atau WCEDM) membawa arus listrik yang terungkap melalui kabel tipis yang ditarik yang bertindak sebagai katoda dan dipandu di sepanjang jalur pemotongan atau celah yang diinginkan. Fluida dielektrik dalam hal ini - biasanya air deionisasi - dilewati melalui insisi selama berlangsungnya, lagi-lagi berfungsi untuk mengusir partikel dan mengontrol spark. Kabel tipis memungkinkan potongan yang presisi, dengan celah sempit (rutinnya ~ 0.015 inci, dengan potongan yang lebih halus tersedia) dan toleransi yang mungkin ± 0.0001 inci. Presisi yang ditingkatkan ini memungkinkan potongan tiga dimensi kompleks dibuat dan menghasilkan punch, dies dan stripper plates yang sangat akurat.

Peralatan Wire cutting EDM adalah instrumen yang dikontrol komputer (CNC), yang dapat mengontrol kabel pada sumbu tiga dimensi untuk memberikan fleksibilitas yang lebih besar. Potongan lurus dibuat dengan mengubah koordinat x-y dari pisau, dan potongan yang lebih kompleks diperoleh dengan menambahkan sumbu gerakan ke panduan kabel. Kedua mesin dan layanan wire EDM empat dan lima sumbu tersedia. Sementara EDM konvensional tidak selalu dapat menghasilkan sudut sempit atau pola yang sangat kompleks, presisi yang ditingkatkan dari wire EDM memungkinkan pola dan potongan yang kompleks. Selain itu, mesin wire EDM mampu secara rutin memotong logam tebal hingga 0.004 inci dan lebih dari 16 inci lebih tebal, dengan bagian yang lebih tebal mungkin.

Sebuah ED wire pada ketebalan material tertentu akan dengan mudah menguapkan logam, sehingga menghilangkan kontaminasi yang potensial. Kabel WCEDM memancarkan spark dari semua sisi, yang berarti potongan harus lebih tebal dari kabel itu sendiri. Dengan kata lain, karena kabel dikelilingi oleh lingkaran arus, jalur pemotongan yang paling kecil dan paling akurat mungkin adalah diameter tambahan dari lingkaran dan kabel; teknisi dapat dengan mudah menyesuaikan dimensi tambahan ini. Produsen terus menghasilkan kabel yang lebih dan lebih tipis untuk memungkinkan kerf yang lebih kecil dan presisi yang bahkan lebih halus.

Aplikasi Wire Cut EDM

Dengan keserbaagunaannya, produsen menggunakan mesin EDM untuk berbagai aplikasi. Karena proses ini dapat memotong bagian yang sangat kecil, ini sering kali pilihan ideal untuk memproduksi bagian kecil yang sangat detail yang biasanya terlalu halus untuk opsi pemotongan lain. Selain itu, proses ini hemat biaya untuk desain volume rendah dan dapat bermanfaat untuk prototyping bahkan jika desain aktual dilakukan dengan cara yang berbeda.

Perhatikan bahwa kabel dalam proses selalu bergerak dan tidak dapat digunakan ulang. Akibatnya, kabel tembaga, kuningan, atau logam lain dapat berpanjang mil, menambah biaya proses. Dan sementara proses tidak menggunakan gaya dan oleh karena itu tidak burr dan dapat digunakan pada item yang halus, tentu ada kemungkinan stres termal.

Sebagian besar operasi wire EDM dimulai dengan potongan kasar dengan feed rate yang cukup tinggi dan dielectric flow yang tinggi. Pass pencucian berikutnya memerlukan potongan yang lebih kecil dengan dielectric flow yang berkurang untuk mencapai toleransi permukaan yang jadi. Dielectric flow yang berkurang mencegah distorti kabel selama transisi ini.

Potongan yang tidak dimulai di tepi bagian (seperti lubang) memerlukan pre-drilling untuk memungkinkan kabel melewati. Banyak mesin wire EDM memiliki small hole drilling electrodes untuk tujuan ini, yang memungkinkan starting holes dibuat di baja keras tanpa penggunaan drill bit konvensional. Small hole drills biasanya menggunakan EDM electrode yang dipasang pada mandrel yang berputar dengan dielectric yang dipompa melalui electrode untuk membuang lubang. Proses membuat lubang kecil di material keras menggunakan standalone EDM drill kadang-kadang disebut hole pop-up.

Keuntungan

Keuntungan utama mesin wire EDM dibandingkan mesin EDM konvensional adalah feed kabel berkelanjutan meminimalkan aus yang terjadi pada elektroda statis. Namun, mesin wire EDM dapat menggunakan banyak kabel, yang meningkatkan biaya. Banyak mesin wire EDM adalah self-threaded, jadi jika kabel putus, proses dapat berlanjut hampir terus-menerus.

Keuntungan penting lain adalah kemampuan untuk memotong bagian setelah heat treatment, yang menghilangkan kemungkinan deformasi yang timbul dari post-treatment. Selain itu, karena wire EDM tidak menekan alat pada workpiece, bagian kecil dan halus dengan mudah diproses. Persyaratan pemasangan minimal dibandingkan metode pemotongan konvensional. Permukaan yang sangat halus mungkin.

Pembatasan

Dibandingkan dengan banyak metode pemotongan, EDM adalah proses yang lambat, meskipun kecepatan telah meningkat selama bertahun-tahun karena kemajuan teknologi. Produktivitas dapat ditingkatkan dengan menumpuk bagian yang sama dan memotongnya sekaligus. Mesin multi-head tersedia untuk memotong beberapa bagian yang sama secara bersamaan. Karena wire EDM adalah proses termal, beberapa stres dapat ditimbulkan pada workpiece.

Meskipun relatif mudah dilakukan, pemeliharaan mesin wire EDM dapat lebih menuntut dibandingkan yang diperlukan untuk alat mesin konvensional. Bahan konsumsi juga dapat lebih mahal. Biaya ini kadang-kadang dapat dihaluskan oleh fakta bahwa hampir semua mesin wire EDM dirancang untuk beroperasi tanpa pengawas, kecuali untuk pemuatan dan pembongkaran. Ketidakadaan burr pada bagian yang jadi juga dapat menghemat tenaga kerja atau waktu dengan menghilangkan tahap deburring.