传统意义上来说,欧洲和亚洲的机床制造商更愿意选用铜电极,而不是石墨电极;而北美的制造商在可能的情况下,更倾向于使用石墨电极。这是有原因的,而石墨电极的优点现在已经影响到了欧洲市场。
在EDM加工领域中,对于涉及到使用石墨电极的所有制造商来说,有一个令人振奋的好消息,因为欧洲的机床制造商已经认清了这一发展趋势,他们对这一领域的先进技术越来越感兴趣。2006年,在欧洲的EDM研发工作中包括了寻找一种能够充分利用石墨电极优势的电源的新方法。
石墨电极的优势包括其独特的燃烧特性(高熔化温度),可达到零磨损的水平。由于电极的表面光洁度可直接转化到模具上,因此首要任务是使用一流的电极。同时,还需要探索降低机床电源的尺寸和电腐蚀过程中的能源消耗量。
背景回顾
模具加工机床上的电源一般比较大,占地面积也很大,在电腐蚀加工过程中,电源柜会散发出大量的热。随着时间的推移,这种热量会削弱配电板组件的功能,并降低电源的效率。由于大多数EDM机床的操作人员都知道,电源中发生的任何变化后可能会导致燃烧速度和光洁度的降低。对于电腐蚀工艺来说,保持功率输出的一致性是至关重要的。
为了保持配电板的冷却状态,需要采用大型风扇或热交换器,使车间内的空气流动,驱散电气柜周围及其内部的热量。这样的设计,其工作效率很高,但也会使悬浮在空气中的油雾和灰尘吸入到电源柜之中,使电气柜中的组件受到油污的影响。这种污染也是使热量聚积的一个主要因素,因而降低了电气元件的使用寿命。随着时间的推移,如果你有机会打开任何数控机床的电气柜,你将可以清楚地看到电气柜内是多么的肮脏。
一种更好的电源
研发一种更好的电源,可建造一套结构更加紧凑、能效更高的电气单元,使其能够在更短的时间内生产出无磨损和更为光滑的工件表面。2008年,电源样机开始投入到实际服务之中。
由新电流波形导致产生的零磨损,是一项非常重大的改进。在闭环系统中,可按照实际工作条件,自动地生成该电流波形。
结构极为紧凑的新型电源,只相当于一台小型笔记本电脑的大小,但仍然像较大的电源那样,能够在电极上产生相同等级的切割电流。同时,新型电源的能源效率极高。为了达到结构紧凑和高效的目的,在电源的铝制框架内安装了一套独特的液体冷却热交换器,同时在该框架上还安装了发电板。帮助散发电源热量的冷却液就是机床中现有的电介质液体。在机床的介质系统中装有一台液压泵,可使过滤后的介质油连续不断地在内部循环,直接从制冷器循环到电源,然后再返回到机床的介质油槽内。
这种冷却的一致性为机床提供了一个非常稳定的加工环境,同时使装有电源的机床电气柜保持完全密封,防止外界的污染物进入。