2 nekonvencionalne obrade ecm edm wj
TRANSCRIPT
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
1/30
ECM – Electro Chemical Machining – Elektrokemijska obrada
EDM – Electric Discharge Machining – Elektroerozijska obrada
WJ – Water Jet - Vodeni Mlaz
Doc. Dr.sc. Damir Ciglar
OBRADA ODNOŠENJEM
( nekonvencionalni postupci obrade)
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
2/30
OBRADA ODVAJANJEM
(DIN8580)
Rezanje s geometrijski određenom oštricom ( tokarenje,glodanje, bušenje ,upuštanje, razvrtavanje, provlačenje, blanjanje, dubljenje, piljenje, turpijanje, grecanje )
Rezanje s geometrijski neodređenom oštricom ( brušenje, honanje, superfiniš, lepanje, odrezivanje brusnim sredstvom )
Obrada odnošenjem ( elektrokemijska, elektroerozijska, ultrazvučna, laser, vodeni mlaz, elektronski mlaz )
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
3/30
Obrada odnošenjem – Nekonvencionalni postupci obrade
alat za obradu nije tvrđi od obratka – nema klina praktički nema kontakta i mehaničkih sila između alata i
obratka mehanička svojstva obratka (tvrdoća, čvrstoća, žilavost...)
ne utječu na proizvodnost obrade ali fizikalna svojstva da (el. vodljivost, toplinska vodljivost,... )
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
4/30
ECM - ELEKTROKEMIJSKA OBRADA
Faraday-ev zakon – Ako su dva materijala priključena na istosmjernu struju i uronjena u elektrolit, dolazi do kemijskog rastvaranja metala + anode (obradak) i taloženja na - katodu (alat-elektroda).
Princip rada :
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
5/30
+ anoda
obradak
-katoda
alatelektroda
elektrolit
izvor istosmjerne struje
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
6/30
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
7/30
Karakteristike obrade:
velika proizvodnost ( 50 000 mm3/min ) – za serijsku proizvodnju kvaliteta obrade N3 - N6 ( Ra =0,1 – 2,5 m )
točnost dimenzija izratka 0,02 – 0,2 mm elektrolit vodi struju i odvodi produkte elektrolize iz zone obrade alat-elektroda-katoda je od bakrene legure, mjedi, mesinga,
nehrđajućeg čelika, “negativ “ dijela koji se obrađuje,
NE troši se kod obrade ali se mora sporo i kontinuirano pomicati
prema obratku ( 0,1 – 20 mm/min ) oprema za ECM je vrlo skupa i vrlo je velik utrošak energije manja je preciznost obrade pa proces nije pogodan za male obratke
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
8/30
Primjena :
- za obradu teškoobradivih (tvrdih) elektrovodljivih materijala u serijskoj proizvodnji
- izrada obradaka složenih oblika i većih dimenzija
alati, kalupi, dijelovi reaktora, motora, turbina ...
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
9/30
EDM – ELEKTROEROZIJSKA OBRADA
ELEKTROEROZIJSKA OBRADA UMAKANJEM
(ŽIGOM)
ELEKTROEROZIJSKA OBRADA ŽICOM
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
10/30
EDM - UMAKANJEM (ŽIGOM)
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
11/30
Osnova je električno iskrenje između elektroda - katode (alat-elektroda) i + anode (obradak), priključenih na istosmjernu struju i uronjenih u dielektričnu tekućinu.
Preskakanje iskre uzrokuje zagrijavanje, taljenje i isparavanje materijala obradka. Temperature su 6000 – 12000 oC.
Princip rada :
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
12/30
ODNOŠENJE MATERIJALA PRI ISKRENJU
obradak
alat - elektroda
dielektrična tekućina
posmak
iskra
dodatna vibracija
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
13/30
dielektrična tekućina
alat ( - katoda )
obradak( + anoda )
pumpa
upravljanje posmakom alata impulsni prekidač
DC - generator
filter
hladnjak
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
14/30
Alat za obradu :
• alat - elektroda od bakrenih legura ili grafita, složenih su oblika i zahtjevna je izrada jer su elektrode “negativ “ dijela koji se obrađuje
• alat se zbog iskrenja troši kod obrade i mora se mijenjati • elektrode mogu biti i jednostavnog oblika ( numerički
upravljane )• alat se sporo i kontinuirano pomiće prema obratku
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
15/30
Karakteristike obrade:
- manja proizvodnost od ECM 10 000mm3/min
- kvaliteta obrade N3 - N6
- točnost dimenzija izratka 0,002 – 0,02 mm
- dielektrična tekućina mora odvoditi nastalu toplinu i mora se hladiti
- u obratku mogu ostati zaostala naprezanja od visokih temperatura
- pogodan je postupak za pojedinačnu proizvodnju, jeftiniji je i precizniji od ECM
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
16/30
Primjena :
- za obradu teškoobradivih elektrovodljivih materijala
(kaljeni čelik, TM)
- izrada alata, ukovnja, kalupa, turbinskih djelova
- izrada slijepih rupa složenog oblika, malih i dubokih provrta 0,02 mm, L = (10 – 80 )D
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
17/30
EDM - ŽICOM
obradak , +anoda
alat (žica), -katoda
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
18/30
Karakteristike obrade:
- Alat- elektroda : žica od bakrene legure 0,25 mm - standard
volframova žica 0,02 - 0,08 mm
- Vođenje žice je kroz precizne safirne vodilice otporne na trošenje
- Žica se kao alat-elektroda troši i nakon upotrebe se baca
- Žica se odmata s kalema i namata na drugi kalem
- Brži je postupak sa žicom od EDM postupka sa žigom
- Brzina gibanja žice u xy ravnini utječe na širinu reza
žica 0,2 mm uz vxy = 1 mm/min daje širinu reza od 0,25 mm
vxy = 3,5 mm/min daje širinu reza od 0,27
mm
- Numerički upravljani stroj
- Masa sirovca i do 500 kg
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
19/30
Obratci izrađeni EDM - ŽICOM
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
20/30
EDM stroj (žig)
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
21/30
EDM stroj (žica)
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
22/30
FILMEDM - žigom
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
23/30
FILMEDM - žicom
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
24/30
FILMEDM – bušenje
žicom
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
25/30
WJ – Water Jet
Obrada Vodenim Mlazom
čisti vodeni mlaz (VM)
- za obradu papira, drveta, tekstila,
gume...
abrazivni vodeni mlaz (AVM)
– za obradu metala, kamena, stakla,
keramike...
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
26/30
• tehnologija VM stara tridesetak godina, odnosno AVM dvadesetak godina
• VM i AVM koriste princip protiskivanja visokotlačne vode kroz vrlo mali otvor mlaznice
• visoki tlakovi 2000 – 4000 bara• mlaznica promjera 0.1 do 0.4mm od tvrdog metala, safira ili dijamanta• brzina mlaza ≈ 900m/s• udaljenost mlaznice od obratka je nekoliko milimetara• brzina posmaka mlaznice do 2 m/min
Osnovne karakteristike :
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
27/30
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
28/30
VM i AVM• obrada svih vrsta materijala ( neželjeznih, aluminija i bakra
(toplinski vodljivih materijala), obrada reflektirajućih materijala )• nema zagrijavanja obratka-hladna obrada• debljina materijala obratka i do 100mm• točnost obrade +/- 0,1 mm• bolja je iskoristivost energije ( laser 2%)• nije potreban početni provrt za obradu• male su posmične sile za vrijeme obrade• mala je potreba za stegama kod postavljanja i stezanja obratka• jednostavno je održavanje
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
29/30
Stroj za obradu VM ili AVM
Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve
30/30
LASER• jako toplinsko djelovanje - HAZ• skuplji je od vodenog mlaza• opasniji je za zdravlje i okoliš• nije dobar kod obrade toplinski vodljivih materijala• nije dobar kod obrade reflektirajućih materijala• precizniji je i uži je rez nego kod vodenog mlaza