Macchina per elettroerosione a filo CNC: specifiche, costi e guida all'acquisto per officine stampi

Una matrice per stampaggio D2 temprata, un punzone in metallo duro, un inserto per matrice di estrusione: una volta che queste parti escono dal forno a una temperatura compresa tra 58 e 62 HRC, la fresatura è terminata e la rettifica diventa lenta e costosa. Una macchina per elettroerosione a filo CNC risolve questo problema. Rimuove il metallo con un elettrodo a filo mobile e un flusso di acqua deionizzata e non tocca mai il pezzo con uno strumento duro.

La risposta breve viene prima: l'elettroerosione a filo è il processo giusto quando la geometria è un profilo passante o una forma rastremata diritta e la tolleranza è inferiore a circa ±0,01 mm. È il processo sbagliato per cavità cieche con dettagli 3D, per parti semplici ad alto volume e per tutto ciò che non conduce elettricità. Il resto di questa pagina spiega come distinguere questi casi, quali specifiche effettivamente determinano se una macchina si adatta al tuo lavoro e cosa controllare prima di firmare un ordine di acquisto.

Come una macchina per elettroerosione a filo CNC rimuove il metallo

Su una macchina a filo, l'elettrodo è una bobina di filo sottile: normalmente ottone da 0,10 mm a 0,33 mm o ottone rivestito di zinco o filo di molibdeno dove si preferisce il filo riutilizzabile. Il filo scorre da una bobina di alimentazione, attraverso i rulli di tensione, scende attraverso una guida superiore e un ugello di lavaggio, attraverso il pezzo in lavorazione e fuori attraverso una guida inferiore sotto la tavola. Il filo non entra mai in contatto con la parte. Invece, una scintilla controllata salta lo spazio tra il filo e il pezzo in lavorazione all'interno di un flusso di acqua deionizzata, che elimina i detriti e mantiene stabile il taglio.

Poiché il filo si erode durante il taglio, il taglio è sempre più largo del filo stesso. Come numero di lavoro, una passata di sgrossatura apre circa 0,03 mm di spazio su ciascun lato, quindi un filo da 0,25 mm lascia una fessura di circa 0,31 mm. Lo stesso divario spiega perché l’elettroerosione a filo non può produrre un angolo interno acuto: il raggio più piccolo che il processo può raggiungere è il raggio del filo più lo spinterometro.

La maggior parte delle macchine termina poi con diversi passaggi. Una passata di sgrossatura ad alta energia rimuove rapidamente la maggior parte del materiale, mentre da due a quattro passate di rasatura a bassa energia portano la superficie alla ruvidità richiesta e rimuovono lo strato rifuso lasciato dalla scintilla di sgrossatura. Le macchine che controllano più passaggi con passaggi energetici più fini mantengono una tolleranza più stretta e spesso eliminano un'operazione di finitura secondaria. Nei mercati sensibili al prezzo, il filo di molibdeno riutilizzabile combinato con il taglio multipass è una configurazione comune, come descritto nella documentazione del fornitore per quella classe di macchine, perché il filo può essere reinfilato e riutilizzato invece di essere scartato dopo un singolo passaggio.

Le specifiche che decidono se una macchina si adatta al tuo lavoro

Il diametro del filo imposta l'angolo più piccolo

Inizia da qui, perché questo numero guida tutto il resto. Se le tue matrici hanno raggi interni di 0,1 mm, un filo da 0,33 mm non li produrrà mai, per quanto buono sia il generatore. La relazione è abbastanza semplice da poter essere calcolata sul retro di una busta.

Il compromesso è velocità e affidabilità. Il filo più sottile taglia più lentamente, si rompe più facilmente e richiede un lavaggio più fine e guide del filo migliori. Scegli il diametro più grande consentito dall'angolo più stretto e scendi solo quando la geometria te lo obbliga.

Corsa, carico tavola e altezza Z

Calcola la parte più grande che prevedi di tagliare, aggiungi l'attrezzatura e il gioco dell'ugello, quindi controlla la corsa Z, non solo la corsa X e Y. Una macchina che si adatta alla piastra ma non all'attrezzatura rimarrà inattiva. Il carico della tavola diventa rilevante non appena si taglia una pila di pezzi piccoli o un blocco di matrice pesante in un unico setup.

Capacità di conicità

Una macchina a due assi taglia solo pareti diritte. Una testa conica di ±15° copre il rilievo dello stampo e gli angoli di sformo; ±30° gestisce la maggior parte dei lavori di estrusione e iniezione. L'angolo di rastremazione viene sempre indicato a un'altezza specifica del pezzo e l'angolo utilizzabile diminuisce man mano che la parte diventa più alta, quindi chiedi il grafico della rastremazione anziché il numero del titolo.

Generatore, controllo passaggio e antielettrolisi

Il generatore decide la velocità di taglio, la finitura superficiale e lo spessore dello strato rifuso. Controlla quanti passaggi supporta il controllo, se i parametri sono selezionati automaticamente per la combinazione di materiale e filo e se la macchina offre impostazioni anti-elettrolisi. Queste impostazioni sono importanti se si taglia carburo o acciaio per utensili sinterizzato, dove il legante di cobalto è vulnerabile agli attacchi nel dielettrico.

Automazione

Infilatura e reinfilatura automatica del filo, trinciafilo, taglio sommerso e riavvio automatico dopo la rottura del filo sono le caratteristiche che decidono se la macchina funziona durante la notte o attende un operatore al mattino.

Dove l'elettroerosione a filo guadagna il suo posto e dove no

L'elettroerosione a filo si colloca all'estremità ristretta dell'intervallo di tolleranza. È il processo standard per matrici e punzoni per stampaggio, matrici progressive, matrici per estrusione e trafilatura, inserti in metallo duro, fessure sottili, pareti sottili e piccoli lotti di parti aerospaziali o mediche temprate in cui l'alternativa sarebbe ricottura del componente, lavorazione meccanica e tempra nuovamente con tutto il rischio di distorsione che ciò comporta.

In un'officina di stampi il flusso di lavoro di solito si svolge anche al contrario: sgrossare il profilo su un centro di lavoro verticale lasciando da 0,2 a 0,5 mm di materiale, inviare la parte per il trattamento termico, quindi rifinire sulla macchina a filo. Lo scopo di questa fase di pre-lavorazione non è tagliare l'acciaio duro, ma rimuovere la maggior parte del materiale mentre il blocco è ancora morbido, economico e facile da tagliare, quindi il filo deve solo eseguire il passaggio finale.

Centro di lavoro verticale economico VMC EV850 Opzione di pre-lavorazione per flussi di lavoro di elettroerosione a filo, questo economico centro di lavoro verticale rimuove il materiale sfuso prima del trattamento termico e della finitura finale del filo. Visualizza il prodotto →

L’elettroerosione a filo è la risposta sbagliata in tre situazioni. Le cavità cieche con forma 3D sono fisicamente fuori dalla portata di un filo. I profili semplici in grandi volumi sono più veloci ed economici da fresare. I tagli molto profondi e stretti subiscono uno scarso lavaggio, che rallenta il taglio e aumenta la rottura del filo, quindi le nervature alte e sottili e gli accatastamenti scomodi meritano un taglio di prova prima di impegnarsi nel processo.

L'elettroerosione a filo e l'elettroerosione a tuffo non sono concorrenti

Molti acquirenti alle prime armi presumono di dover scegliere tra i due processi EDM. In pratica, la maggior parte dei negozi di stampi e matrici li gestiscono entrambi, perché risolvono problemi opposti. L'elettroerosione a filo è imbattibile su profili passanti e aperture ad angoli vivi. L'elettroerosione a tuffo è l'unico modo per bruciare una cavità cieca, una nervatura o una forma 3D in un blocco temprato. Se stai ancora soppesando i due, questo confronto di Elettroerosione a filo ed elettroerosione a tuffo risolve la questione in dieci minuti.

Per questi lavori in cavità cieche, il compagno di una macchina per filo è un piombino. A Macchina per elettroerosione a tuffo CNC brucia la cavità con un elettrodo sagomato e raggiunge dettagli che nessun filo può raggiungere, motivo per cui i due vengono solitamente acquistati in coppia piuttosto che come sostituti l'uno dell'altro.

Macchina per elettroerosione a tuffo CNC 650. Elettroerosione a tuffo Un elettroerosione a tuffo complementare per cavità cieche, affiancato a macchine a filo per flussi di lavoro in stampi che richiedono dettagli dell'elettrodo sagomato. Visualizza il prodotto →

L'elettrodo deve essere prima lavorato

Un piombino è efficace quanto lo sono gli elettrodi con cui brucia. I pezzi grezzi di grafite vengono fresati per essere modellati prima che raggiungano il serbatoio per l'elettroerosione e questo lavoro richiede una macchina costruita per la polvere e l'usura. Le macchine per l'incisione e la fresatura della grafite funzionano con velocità del mandrino più elevate, guide sigillate e estrazione della polvere dedicata, quindi la geometria dell'elettrodo che lascia il mandrino è la geometria che brucia nella matrice.

NE6050 Macchina per incisione e fresatura della grafite Opzione di lavorazione della grafite per la preparazione di elettrodi sagomati prima dell'elettroerosione a tuffo, a supporto dei flussi di lavoro degli stampisti in cui la geometria degli elettrodi è importante. Visualizza il prodotto →

Lista di controllo per l'acquisto e costi di gestione

Un'elettroerosione a filo viene giudicata in base a ciò che mantiene dopo otto ore di taglio, non in base al numero stampato nella brochure. Utilizza questo elenco quando valuti una macchina:

1. Richiedi un taglio di prova sul tuo materiale, con la tua geometria, e misura il risultato, non una parte dimostrativa preparata dal fornitore.
2. Controllare la precisione e la ripetibilità del posizionamento dopo che la macchina è stata in funzione per un intero turno, non a freddo.
3. Confermare quanti passaggi supporta il controllo e se i parametri vengono selezionati automaticamente o digitati manualmente.
4. Verificare l'inserimento automatico del filo, il reinserimento dopo una rottura e se il tritafilo gestisce il filo usato senza l'attenzione dell'operatore.
5. Determina il prezzo dei materiali di consumo prima dell'acquisto: filo, filtri e resina, trattamento dell'acqua deionizzata, guide filo, ugelli e carico di alimentazione e refrigeratore.
6. Chiedi a chi effettua la manutenzione della macchina localmente, qual è il tempo di consegna dei pezzi di ricambio per guide, ugelli, pompe e controllo e se è inclusa la diagnostica remota.
7. Controlla il lato software: importazione DXF, annidamento, programmazione conicità e se il post-processore corrisponde al modo in cui la tua officina prepara effettivamente i disegni.
8. Confermare i requisiti di installazione: spazio sul pavimento, fondamenta, qualità della fornitura idrica, controllo della temperatura ambiente e ventilazione.

Nessuno di questi punti richiede una macchina più grande. Richiedono una macchina specifica per le vostre parti e un fornitore che risponderà ancora al telefono nel terzo anno.

Domande frequenti