Masalah umum dan metode penyelesaiannya pada pemotongan kawat NC untuk komponen aluminium.

Selama proses pemesinan NC pada komponen aluminium, seringkali terjadi masalah seperti keausan serius, korsleting, putusnya kawat, distorsi jalur, dan deformasi benda kerja, sehingga beberapa produk langsung dibuang. Berdasarkan pengalaman bertahun-tahun, penulis merangkum masalah-masalah teknis utama dalam praktik pemrosesan tersebut.
Pertama, masalah kawat mudah patah saat memotong bagian aluminium.
Alasan mengapa potongan aluminium yang dipotong dengan 1 kawat mudah patah
Pemotongan kawat aluminium, karena materialnya lunak, pembuangan serpihan sulit, dan aluminium pada suhu tinggi sangat mudah membentuk lapisan keras, sehingga sejumlah besar alumina atau serpihan aluminium mudah menempel pada kawat molibdenum. Kawat molibdenum yang bersentuhan dengan bagian blok pengumpan akan segera mengikis alur. Aluminium lunak dan abrasif keras bercampur, mengisi alur, begitu masuk, akan menghancurkan alur tersebut dan memotong kawat.
2 solusi
Kawat molibdenum terjepit pada blok pengumpan di bawah penyesuaian posisi blok pengumpan rangka kawat, untuk mencegah keausan blok alur pengumpan yang menyebabkan efisiensi rendah, pemotongan ganda permukaan pemrosesan yang menyebabkan penurunan kualitas material dan pemborosan kawat yang putus.
Untuk pemrosesan material dengan ketebalan melebihi 40mm, umumnya pemrosesan dilakukan selama 3-4 jam setelah blok pengumpan diputar sedikit pada sudut tertentu, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1b. Arah putaran pertama seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1a, pemrosesan selama 8 jam kemudian diputar ke arah yang ditunjukkan pada Gambar 1b, sehingga setiap pemrosesan setelah 8 jam dilakukan penyesuaian posisi blok pengumpan untuk mengurangi kemungkinan kawat putus. Pemrosesan praktis menunjukkan bahwa biaya pemrosesan sangat berkurang dan keuntungan ekonomi meningkat dengan metode ini. Perlu dicatat bahwa blok pengumpan dan tegangan kawat elektroda umumnya berada dalam kisaran 0,5-1mm. Ketika tiga titik pada satu permukaan sedang dipotong alurnya, putar blok pengumpan 90 derajat, dan seterusnya hingga keempat sisinya dipotong alurnya. Kemudian, di dekat garis pengambilan sampel bantalan samping, tambahkan gasket 1-2mm, Anda dapat menyesuaikan posisi blok pengumpan ke kiri, ini setara dengan blok pengumpan baru, sehingga menghemat biaya produksi.
Contohnya: ketebalan setiap potongan aluminium adalah 2mm, total 8 potong diproses bersamaan, sekitar 8 jam untuk menyesuaikan permukaan kontak blok pengumpan, pemrosesan harian selama 8 jam, hingga hari keenam kawat putus. Kemudian gunakan mikrometer untuk diameter kawat molibdenum hanya 0,125mm (diameter kawat molibdenum asli adalah 0,18mm). Dengan menyesuaikan posisi blok pengumpan secara signifikan, masalah kawat putus pada blok pengumpan kawat dapat dihindari.

Tentu saja, perlu dicatat bahwa ketika persyaratan akurasi ukuran benda kerja relatif tinggi, perlu untuk mengukur diameter kawat molibdenum, memodifikasi jumlah kompensasi secara tepat waktu untuk memastikan terpenuhinya persyaratan akurasi ukuran.

Dua, deformasi benda kerja
1. Penyebab deformasi benda kerja
Proses pembuatan benda kerja, pemesinan, perlakuan panas, pemanasan yang tidak merata, gaya internal dan deformasi transformasi struktur, seperti peran tegangan sisa yang dihasilkan secara internal, dalam jangka waktu tertentu tanpa pengaruh eksternal di bawah kondisi distribusi tegangan yang relatif seimbang, tetapi Proses WEDM, karena material benda kerja mengalami banyak pemotongan dan penghilangan, juga dapat mengubah distribusi tegangan, seiring berjalannya waktu dan secara bertahap cenderung seimbang, sehingga terjadi deformasi benda kerja. Fenomena deformasi ini lebih jelas terlihat pada bagian paduan aluminium.
2 solusi
(1) Proses pemotongan sebelum bagian yang mengalami tegangan pada perlakuan panas pertama untuk menghilangkan tegangan internal, sehingga deformasi tegangan besar tidak terjadi untuk menstabilkan ukuran bagian. Tentu saja, bahan yang berbeda, metode pemrosesannya tidak sama.
(2) Metode pemesinan kontur luar biasanya tidak dapat dilakukan melalui lubang kawat yang dapat dipotong dari sisi benda kerja, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2a. Metode ini sangat mudah patah karena benda kerja setelah pelepasan tegangan material mengalami deformasi, sehingga mengurangi akurasi pemesinan. Untuk menghindari dan mengurangi deformasi produksi, dapat digunakan metode pemrosesan pemotongan melalui lubang kawat, untuk mempertahankan garis luar kasar yang tertutup, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2B, dapat meminimalkan tegangan dan deformasi dalam proses pemrosesan.
(a) potongan luar (b) untuk memainkan melalui pemrosesan lubang kawat
(3) menggunakan metode pemotongan dua untuk akurasi pemesinan bagian, metode pemotongan dua adalah yang terbaik.
Seperti pada proses yang ditunjukkan pada Gambar 3, ekor peluru, dengan penjepit besi berbentuk V di salah satu ujungnya berdiameter 8 mm, dan ujung lainnya digantung. Dengan pemrosesan normal setelah pengukuran mikrometer, ukuran pemrosesan besi di dekat V adalah 2,00 mm, dan ukuran pemrosesan ujung lainnya hanya 1,86 mm. Ini adalah proses pemotongan online, karena material benda kerja dipotong untuk mengubah distribusi tegangan deformasi benda kerja.
Metode pemrosesan untuk peningkatan ini adalah dengan meningkatkan ketebalan pemrosesan perantara pertama dari 2mm menjadi 2,4mm, menyisakan margin 0,2mm pada sisi pemotongan pertama (dengan kawat molibdenum berdiameter 0,18mm saat pemesinan kasar untuk mempercepat proses). Setelah pemotongan pertama, blanko asli dihancurkan oleh keseimbangan tegangan internal, dan mencapai keseimbangan baru, kemudian dilakukan penyelesaian kedua, menyelesaikan pengukuran ukuran 1,99mm, untuk menguji ukuran yang dibutuhkan.
Ketiga, pemotongan komponen aluminium mudah menyebabkan korsleting dan masalah distorsi jalur pemotongan.
1. Analisis penyebab masalah
Dalam proses pemotongan sehari-hari, pemotongan benda kerja dengan ketebalan besar sulit dilakukan karena keterbatasan kondisi erosi EDM, ketebalan benda kerja hingga batas tertentu, jumlah cairan pendingin yang masuk ke benda kerja tidak mencukupi, celah produk erosi listrik tidak tereliminasi secara normal, proses tidak stabil, dan terjadi korsleting hingga tidak ada arus yang mengalir. Fenomena ini lebih mungkin terjadi pada proses pemotongan aluminium.
Biasanya, mesin pemotong jalur perakitan dilengkapi dengan fungsi proteksi korsleting. Begitu terjadi korsleting, alas mesin akan segera berhenti bergerak dan tetap diam di tempat untuk menunggu proses selanjutnya. Namun, dalam pemrosesan aluminium, karena aluminium lunak dan ringan, sehingga serpihannya sulit dipotong, terkadang setelah terjadi korsleting, titik pelepasan arus listrik dialihkan ke blok umpan di zona pemrosesan. Blok dan kawat molibdenum diumpankan oleh percikan api. Meskipun antara benda kerja dan elektroda kawat berada dalam keadaan korsleting, status pelepasan arus listrik mesin normal. Akibatnya, mesin tidak melakukan proteksi korsleting karena korsleting antara benda kerja dan kawat molibdenum. Mesin ini tetap melanjutkan prosedur pemotongan normal, dan proses pemotongan benda kerja tidak dapat menghasilkan bentuk dan ukuran normal karena kawat molibdenum menarik alur lunak pada benda kerja aluminium, menyebabkan distorsi jalur pemotongan, dan mengakibatkan benda kerja rusak. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 dari roda gigi pemrosesan, dua bagian pertama dari pemrosesan tersebut mengalami distorsi jalur pemotongan dan benda kerja rusak.
2 cara untuk menyelesaikan
(1) Pertama, mengoptimalkan parameter proses sesuai dengan ketebalan yang berbeda, menetapkan parameter pemotongan kawat yang berbeda. Melalui banyak percobaan, pemrosesan material paduan aluminium mungkin tepat untuk mengurangi lebar pulsa, ini karena dengan berkurangnya lebar pulsa, energi pulsa tunggal berkurang, tanda pelepasan kecil, juga dapat mengurangi ukuran dan jumlah partikel alumina, mengurangi keausan blok umpan. Dibandingkan dengan peningkatan celah pulsa, hal ini bermanfaat untuk pembuangan serpihan, mengurangi pengikatan kawat, meningkatkan stabilitas pemotongan, dan meningkatkan kekasaran permukaan benda kerja. Jika celah pulsa terlalu kecil, produk pelepasan tidak dapat dihilangkan, celah pelepasan terlalu lambat untuk menghilangkan ionisasi, yang akan membuat pemrosesan menjadi tidak stabil, mudah menyebabkan kawat putus atau distorsi jalur pemotongan.
Laju umpan yang ditetapkan lebih kecil daripada laju korosi aktual benda kerja, dan kondisi pemesinan terbuka, serta kecepatan pemotongan lambat. Karena titik leleh dan titik penguapan paduan aluminium rendah, jumlah energi pelepasan yang sama meningkat, dan celah pelepasan besar. Karena celah pelepasan, tegangan pulsa tidak dapat segera menembus medium cair, sehingga sangat mengurangi tingkat pemanfaatan pulsa, dan pada saat yang sama jarak yang terlalu jauh antara elektroda kawat menyebabkan peningkatan amplitudo, proses menjadi tidak stabil, bahkan menyebabkan kawat putus. Ketika kecepatan umpan lebih besar daripada kecepatan erosi aktual yang mungkin (disebut pelacakan atau umpan), maka pemrosesan mudah mengalami korsleting, kecepatan umpan dan pemotongan aktual juga menurun, tetapi tidak dihilangkan oleh erosi listrik aluminium, kawat timah putus dan korsleting mati lemas. Oleh karena itu, penyesuaian umpan frekuensi variabel yang wajar diperlukan agar dapat mencapai kondisi pemrosesan yang lebih baik. Seluruh rangkaian kontrol umpan frekuensi variabel memiliki banyak tautan penyesuaian, sebagian besar dipasang di kabinet kontrol mesin perkakas, umumnya tidak perlu diubah. Terdapat sebuah kenop yang terpasang pada panel konsol, dapat diproses sesuai dengan kondisi spesifik dengan memposisikan kenop pada posisi yang tepat, untuk memastikan pembacaan meter arus, meter tegangan, dan getaran kawat molibdenum kecil, serta pemrosesan dalam kondisi pelacakan terbaik.
Misalnya, dalam pemrosesan benda kerja tebal, umumnya pada tahap awal (5mm), karena kawat elektroda mudah bergetar dan konsentrasi cairan pendingin tinggi, maka perlu ditambahkan energi pulsa tunggal, meningkatkan interval pulsa, setidaknya rasio lebar pulsa dan interval pulsa (1:8). Hal ini untuk memastikan bahwa energi pulsa tunggal cukup untuk mencegah erosi listrik dan memberikan interval waktu yang cukup, sekaligus mengurangi arus pemesinan, umumnya di bawah 2A. Ketika pemrosesan stabil, maka interval pulsa dikurangi, arus pemrosesan ditingkatkan sekitar 3A, tegangan sekitar 75V. Nilai rata-rata pelepasan kawat molibdenum tidak meningkat, kemampuan untuk membentuk percikan api, dan daya ledak percikan api meningkat. Oleh karena itu, parameter listrik harus diambil dengan nilai yang lebih besar, jika tidak, pemrosesan akan menjadi tidak stabil dan kualitas bagian yang diproses akan menurun.
Persyaratan kecepatan pemotongan dan kekasaran permukaan adalah dua indeks teknologi, sehingga perlu mengejar kecepatan pemotongan yang tinggi untuk memenuhi kebutuhan kekasaran permukaan.
(2) Menurut ketebalan benda kerja, celah pelepasan yang terlalu kecil tidak cocok, karena akan mudah terjadi korsleting, pelepasan tidak kondusif untuk pendinginan dan korosi material; celah pelepasan yang terlalu besar akan mempengaruhi kekasaran permukaan dan kecepatan pemesinan. Saat memotong benda kerja tebal, sebaiknya coba gunakan kawat molibdenum dengan diameter lebih besar, lebar pulsa besar, sehingga celah pelepasan meningkat, meningkatkan efek pembuangan serpihan, dan meningkatkan stabilitas pemotongan.
(3) menjaga kebersihan cairan pendingin dan penggantian cairan pendingin baru secara tepat waktu, kotoran dan cairan pendingin refluks di meja dengan filter untuk menyaring kotoran dalam cairan pendingin, kemudian saluran keluar cairan pendingin diberi lapisan spons penyerap cairan pendingin, efeknya sangat baik. Untuk meningkatkan kemampuan pembuangan serpihan, jalur pemrosesan dapat dicegah, deterjen dan blok sabun dapat ditambahkan ke dalam cairan pendingin, sehingga kinerja pencucian baik, kemampuan pembuangan serpihan meningkat, dan kondisi pembuangan serpihan membaik. Pada saat yang sama, posisi umpan putar blok disesuaikan tepat waktu atau diganti dengan blok umpan baru, selalu bersihkan serpihan pada umpan partikel, dan blok umpan antara kawat molibdenum menjaga kondisi kontak yang baik, menghindari munculnya fenomena pelepasan, yang secara efektif dapat menghindari distorsi yang disebabkan oleh jalur pemotongan benda kerja yang rusak.
Keempat, kesimpulan
Dari pengoperasian aktual jalur pemotongan, yang dianalisis dalam pemrosesan aluminium, mudah terbentuk partikel alumina, yang mengakibatkan penurunan konduktivitas, keausan blok umpan, kawat putus, dan fenomena korsleting, yang secara serius memengaruhi kualitas dan efisiensi pemrosesan. Masalah-masalah praktis dan solusinya dirangkum dalam metode dan langkah-langkah praktis ini. Metode dan langkah-langkah ini praktis dan layak, yang memiliki efek baik dalam meningkatkan kualitas pemrosesan pemotongan kawat, mengurangi kawat putus, korsleting, dan distorsi jalur pemotongan pada komponen aluminium.