Profilowanie tarcz ściernych za pomocą wycinarki drutowej Mitsubishi

Pierwsze próby profilowania diamentowych tarcz ściernych z wykorzystaniem wycinarek drutowych Mitsubishi to rok 2012 roku, od samego początku z dobrymi wynikami, ale ciągle w ograniczonym zakresie. Czas i sprzęt nie był jeszcze odpowiedni.

W ciągu ostatnich 2 lat obserwujemy coraz więcej pozytywnych reakcji na rynku, gdzie licząc z półroczem 2019 roku przeszło 40 drutowych obrabiarek elektroerozyjnych Mitsubishi zainstalowaliśmy na tym nowym, wciąż kształtującym się rynku.

Każdy z projektów był inny, ale wciąż pojawiały się te same pytania o technologię i możliwości procesu, stąd pomysł podzielenia się.

Począwszy od teorii, profilować możemy tarcze z zasypem ziarnami diamentowymi oraz z wykorzystaniem sześciennego azotku boru, czyli CBN.

Diament, 100% czysty węgiel - ze względu na swoją twardość diament jest idealnym materiałem ściernym do bardzo twardych materiałów powyżej 65 HRC. Naturalne diamenty są używane głównie w obciągaczach i innych narzędziach, głównie stosuje się syntetyczne ziarna diamentowe.

Sześcienny azotek boru (CBN) - jest obecnie drugą najtwardszą substancją po diamencie. CBN jest produkowany wyłącznie syntetycznie. Obszarem zastosowania tego materiału jest szlifowanie, toczenie i frezowanie stali narzędziowych w przedziale 58–65 HRC. W przeciwieństwie do diamentu nie ma reakcji chemicznych między materiałem ściernym a pierwiastkami zawartymi w stali.

Co możemy obrabiać, jakie tarcze?

Przede wszystkim ściernice ze spoiwem metalowym - a nawet niektórymi rodzajami spoiw żywicznych

Koła obciągające z silnym wiązaniem lub z wkładkami PCD, płaskie koła (1A1), okrągłe kształty, ostre struktury krawędzi i skomplikowany profil.

Jedno z typowych zastosowań diamentowych ściernic: narzędzia z węglika wolframu - w tej branży stosowana jest duża liczba ściernic. Tysiące kół muszą być profilowane dzień w dzień.

Kilka podstaw:

Proces szlifowania działa najlepiej z ostrymi ściernicami (nieuszkodzone ziarno diamentowe) i otwartą

strukturą powierzchni, umożliwiając tworzenie „przestrzeni na wióry”.

Przestrzeń na wióry jest niezbędna do gromadzenia urobku i zapobiega wytwarzaniu zbyt dużej ilości ciepła.

„Tradycyjny proces profilowania (obciągania) jest czymś bardzo agresywnym - diamenty szlifują diamenty. Konwencjonalne profilowanie wykorzystuje stały obciągacz z twardymi wkładkami lub nawet diamentowe ściernice do usuwania materiału z tarczy ściernej. Proces mechaniczny może uszkodzić ziarno i co ważne, nie otwiera struktury powierzchni ściernicy. Przez to tarcza szlifierska nie jest w optymalnym stanie, posiada uszkodzone ziarna. Ściernica zwykle potrzebuje trochę czasu, zanim zacznie dobrze działać.

W obróbce drutowej EDM nie obrabiamy diamentów - pozostają w oryginalnym kształcie - są ostre i gotowe do pracy, do szlifowania.

Używając wyładowań elektrycznych jako naszego narzędzia, obrabiamy wyłącznie wiązanie metaliczne ściernicy. Powoduje to, że diamenty opuszczają ściernic. Pomagamy tym diamentom, które pozostają na ściernicy z wolnymi i otwartymi przestrzeniami na wióry, ponieważ usuwamy tylko spoinę - wiązanie między ziarnami.

Klienci zgłaszają nawet 4-krotnie szybszy proces szlifowania przy użyciu ściernic profilowanych metodą elektroerozyjną. Ściernice od samego początku są ostre - nie potrzebują czasu rozruchu, aby wytworzyć urobek w procesie szlifowania.

Otwarta przestrzeń wiórowa zapobiega powstawaniu i gromadzeniu ciepła podczas procesu szlifowania - co zapewnia płynne i stabilne wyniki szlifowania. Do 4 razy szybsze szlifowanie - a mimo to ściernica ma dłuższą żywotności! Pomnóż wyższą prędkość przez dłuższy okres użytkowania - to ważna korzyść ekonomiczna.

Wyższa prędkość szlifowania to większa wydajność. Potrzebna jest mniejsza liczba szlifierek! Ogromne zmniejszenie zużycia energii i kosztów.

A w praktyce:

Poniżej zdjęcie ściernicy CBN po obróbce EDM. Widzimy ziarno szlifierskie na zdjęciu po lewej stronie pozostawione w oryginalnym kształcie i stanie.

Otwarta przestrzeń na wióry jest widoczna na zdjęciu po prawej stronie - jest to klucz do wysokiej wydajności szlifowania, ponieważ wióry mogą być gromadzone w wolnej przestrzeni, zapobiegając wytwarzaniu ciepła.

Poniżej mikrografia metalowej ściernicy D46 po obróbce WEDM

Do realizacji procesu szlifowania niezbędna jest odpowiednia oś obrotowa i mocny generator. Mitsubishi proponuje rozwiązania od sprawdzonego partnera, firmy ITS-Technologies. Osie występują w kilku rozmiarach, możemy dodać różne systemy mocowania.

Jak to wygląda w praktyce - Obszar roboczy maszyny EDM z zamontowanym obrotowym wrzecionem.

Dla niewtajemniczonych, zbliżenie na proces elektrodrążenia:

Drut jako elektroda jest medium do transportu energii elektrycznej. Naszym narzędziem jest iskra elektryczna wytwarzana między drutem a przedmiotem obrabianym. Drut nigdy nie dotyka tarczy szlifierskiej, między drutem a tarczą nie występują siły mechaniczne. Obrabiamy tylko spoiwo, element przewodzący. Z tego powodu nie obrabiamy ziarna diamentu.

Koncentracja ziarna, nie pa problemu.

Tarcze szlifierskie mają różne stężenie ziarna. Koncentracja prawie nie ma wpływu na proces profilowania EDM. Gdyby koncentracja ziarna jest jednak duża i nie pozostawia przestrzeni między ziarnem a spoiwem możemy mieć problemy z uruchomieniem stabilnego procesu profilowania. Gęstość C50, C75 i nawet C100 nadal nadaje się do profilowania EDM. C125 nadal działa - wyższe stężenie może powodować już problemy.