Резка и прошивка разрядом

Электроэрозионная обработка: проволочная резка, прошивка
отверстий и удаление сломанного инструмента

Где эрозия остаётся единственным вариантом, какую точность реально держит проволока, как достают сломанный метчик из готового корпуса, почему в углу всегда остаётся радиус и что делать с изменённым слоем. Практика цеха ООО «Катана».

до 64 HRC
твёрдость без разницы
±0,005 мм
после чистовых проходов
2 ч
ответ на заявку
сломанный инструмент
без порчи детали
Электроэрозионная обработка металла: проволочная резка и прошивка отверстий
Главная/ Блог/ Электроэрозионная обработка
Свой цех
работы не отдаём на сторону
Чертёж или образец
обмерим деталь сами
НДС
работаем с юрлицами и физлицами
РФ
доставка по всей России

Что делаем

Электроэрозионная обработка металла на заказ: состав работ

01

Что такое электроэрозия и когда она единственный вариант

Между инструментом-электродом и деталью подаётся серия коротких импульсов напряжения. В зазоре 0,01-0,05 мм, заполненном диэлектриком (деионизованная вода или масло), пробивается искра.

02

Оборудование и габариты заготовок

В работе два типа станков, и это принципиально разные процессы.

03

Проволочная резка и её точность

Электроэрозионная резка на проволочно-вырезном станке идёт так: натянутая проволока непрерывно перематывается с катушки на катушку, стол с деталью движется по программе, проволока прожигает.

04

Прошивка отверстий

Электроэрозионная прошивка работает электродом, который повторяет форму будущей полости в зеркальном отражении. Электрод опускается в деталь, разряды выбирают металл, копия профиля.

05

Удаление сломанного инструмента без порчи детали

Самая частая срочная заявка. Деталь почти готова, в ней сидит обломок, и любые попытки высверлить его только усугубляют ситуацию: сверло по закалённому метчику не идёт, экстрактор ломается.

06

Вырезка пазов и шлицев в закалённых деталях

Вырезка шпоночного паза электроэрозией нужна, когда вал или ступица уже прошли термообработку и шлифовку. Протяжка и долбяк по твёрдости 55-62 HRC не работают, а отпускать деталь означает.

07

Изготовление матриц, пуансонов и вставок штампов

Изготовление матриц и пуансонов это классическая задача для проволоки. Пуансон и окно матрицы режутся по одной программе с разной коррекцией на зазор, поэтому пара получается согласованной.

08

Обработка твёрдого сплава и жаропрочных сплавов

Обработка твёрдого сплава резанием почти невозможна: остаются шлифовка алмазом и эрозия. Проволока режет ВК6, ВК8, ВК15, Т5К10, Т15К6 без разговоров, скорость ниже, чем по стали, но.

Что такое электроэрозия и когда она единственный вариант

Между инструментом-электродом и деталью подаётся серия коротких импульсов напряжения. В зазоре 0,01-0,05 мм, заполненном диэлектриком (деионизованная вода или масло), пробивается искра. Температура в канале разряда достигает тысяч градусов, микроскопический объём металла плавится и испаряется, продукты эрозии уносит прокачка. Тысячи разрядов в секунду складываются в управляемый съём металла.

Ключевое следствие: инструмент не давит на деталь. Нет сил резания, нет отжима тонкой стенки, нет вопроса, сломается ли фреза о твёрдую поверхность. Обрабатывается любой токопроводящий материал независимо от твёрдости и вязкости.

Электроэрозионная обработка металла остаётся единственным реальным вариантом в пяти ситуациях:

  • Деталь уже закалена. Забыли паз, ошиблись в чертеже, нужна доработка после термообработки. Отпускать и калить заново дороже и рискованнее, чем прорезать эрозией.
  • Острый внутренний угол. Фреза оставляет радиус, равный своему радиусу. Проволока 0,25 мм оставляет радиус 0,125 мм плюс зазор, то есть примерно 0,14 мм.
  • Глубокий узкий паз или отверстие. Паз шириной 1,5 мм на глубину 40 мм фрезой не сделать: инструмент сломается.
  • Некруглое отверстие. Квадрат, шестигранник, звёздочка, профиль под шпонку внутри втулки.
  • Сломанный инструмент в дорогой детали. Обломок метчика в корпусе, который уже стоит сотни тысяч.
i
Эрозия не отменяет механообработку, она её дополняет. Разумный маршрут: фрезеровка или токарка начерно, термообработка, шлифовка баз, эрозия начисто. Снимать эрозией весь припуск дорого и медленно.

Оборудование и габариты заготовок

В работе два типа станков, и это принципиально разные процессы.

ТипИнструментЧто делаетОграничение
Проволочно-вырезной станокЛатунная проволока 0,1-0,30 ммСквозной рез по контуру, любой профиль в планеТолько сквозной рез, нужен вход с края или стартовое отверстие
Прошивочный (копировально-прошивочный)Медный или графитовый электродГлухие полости, отверстия, выжигание обломковПод каждый профиль свой электрод
Супердрель (станок для отверстий)Трубчатый латунный электродСтартовые и глубокие малые отверстияТолько круглое сечение

Практические габариты, с которыми работаем:

  • Высота реза на проволоке до 200-250 мм. Чем выше деталь, тем медленнее рез и тем труднее держать точность по всей высоте.
  • Габарит заготовки в плане до 500 x 400 мм, масса до 300-400 кг с учётом стола и ванны.
  • Конусный рез до 15-20 градусов при умеренной высоте, это нужно для матриц с провальным окном.
  • Прошивка отверстий от 0,3 мм диаметром, глубина до 20-30 диаметров при хорошей прокачке.

Точные размеры стола и максимальную высоту уточняем под конкретную деталь, потому что важна и габаритная коробка, и возможность закрепить заготовку и подвести прокачку.

Проволочная резка и её точность

Электроэрозионная резка на проволочно-вырезном станке идёт так: натянутая проволока непрерывно перематывается с катушки на катушку, стол с деталью движется по программе, проволока прожигает сквозной пропил. Расходуется проволока, а не геометрия инструмента, поэтому износ на точность не влияет.

РежимТочность контураШероховатостьКогда применяем
Один проход (черновой)±0,02 ммRa 2,5-3,2Вырубка заготовок, некритичные контуры
Черновой плюс один чистовой±0,01 ммRa 1,25-1,6Большинство деталей и пазов
Черновой плюс 2-3 чистовых±0,005-0,008 ммRa 0,4-0,8Матрицы, пуансоны, калибры
Конусный рез±0,02 ммRa 1,6-2,5Провальные окна матриц, съём заусенца

Что реально ограничивает точность проволочной резки металла:

  • Внутренние напряжения в заготовке. Плиту из горячекатаного проката разрезали, и её повело. Лечится отпуском заготовки до резки и правильным порядком проходов с перемычками.
  • Высота детали. На высоте 150 мм проволока прогибается в середине, контур получается бочкой. Компенсируется режимом и чистовыми проходами.
  • Базирование. Если деталь зажата на весу и уводит при отрезке последней перемычки, точность теряется независимо от станка.
  • Температура воды и стабильность прокачки. На длинных программах это заметно.
i
Перед резкой ответственных контуров советуем снять напряжения отпуском и оставить припуск 0,1-0,2 мм на чистовые проходы. Это дешевле, чем переделывать деталь, которую повело.

Прошивка отверстий

Электроэрозионная прошивка работает электродом, который повторяет форму будущей полости в зеркальном отражении. Электрод опускается в деталь, разряды выбирают металл, копия профиля отпечатывается в заготовке. Прошивка отверстий электроэрозией нужна там, где отверстие глухое, некруглое или в материале, который сверлом не взять.

ЗадачаЭлектродОсобенности
Квадратное отверстие в металлеМедь, профиль квадратаУглы с радиусом 0,05-0,2 мм по электроду
Шестигранное гнездоМедь или графитПод нестандартный крепёж и ключ
Глухая фасонная полостьГрафитГнёзда пресс-форм, клейма, гравировка
Малые отверстия 0,3-3 ммТрубчатый латунныйФорсунки, жиклёры, стартовые отверстия
Глубокие отверстия в закалёнкеТрубчатый с прокачкойГлубина до 20-30 диаметров
Внутренний шпоночный паз во втулкеПрофильный медныйКогда долбёжка невозможна из-за твёрдости

Электрод изнашивается, поэтому на ответственную полость делают два электрода: черновой с большим износом и чистовой. Стоимость электрода входит в стоимость работы, и это главная причина, почему единичная прошивка сложного профиля стоит дороже простой резки.

Отверстия и посадки в готовых корпусах часто закрывают расточные работы, а резьбу в них нарезаем отдельно: нарезка резьбы.

Удаление сломанного инструмента без порчи детали

Самая частая срочная заявка. Деталь почти готова, в ней сидит обломок, и любые попытки высверлить его только усугубляют ситуацию: сверло по закалённому метчику не идёт, экстрактор ломается внутри, сварка ведёт деталь.

1
Оценка
Фото детали и обломка, глубина и доступ сверху
2
Базирование
Деталь на стол, электрод по центру отверстия
3
Выжигание
Электрод меньше обломка идёт по его телу
4
Извлечение
Остатки вынимаются, резьба проверяется калибром

Что делаем по типам обломков:

  • Удаление сломанного сверла. Сверло выжигается трубчатым или сплошным электродом. Если отверстие потом идёт под резьбу, часто выжигаем сразу под диаметр под метчик.
  • Удаление сломанного метчика. Электрод диаметром меньше внутреннего диаметра резьбы выбирает сердцевину метчика, перья теряют опору и вынимаются. Резьба в детали остаётся целой, повторно метчик не гоняем без необходимости.
  • Извлечение сломанной шпильки. Выжигается тело шпильки, остатки витков выкручиваются или выкрашиваются. Резьбу в корпусе восстанавливаем прогонкой или ставим ремонтную вставку.
  • Обломок экстрактора. Закалённый экстрактор не сверлится ничем, но эрозией выжигается так же, как всё остальное.
i
Не пытайтесь доставать обломок сваркой или высверливанием до обращения к нам. После наплавленной гайки и разбитого сверлом отверстия работа дорожает, а иногда деталь становится неремонтопригодной. Присылайте фото сразу.

Восстановление изношенных и повреждённых узлов делаем целиком: ремонт узлов оборудования.

Вырезка пазов и шлицев в закалённых деталях

Вырезка шпоночного паза электроэрозией нужна, когда вал или ступица уже прошли термообработку и шлифовку. Протяжка и долбяк по твёрдости 55-62 HRC не работают, а отпускать деталь означает потерять весь смысл закалки.

  • Шпоночный паз в ступице шириной от 3 мм по ГОСТ 23360, проволокой через стартовое отверстие или с торца.
  • Шлицевые профили прямобочные и эвольвентные в отверстии втулки или зубчатого колеса.
  • Узкие прорези шириной от 0,3 мм в пружинных и упругих элементах, цанги, разрезные втулки.
  • Пазы под сегментные шпонки и стопоры в закалённых валах.
  • Профильные окна в корпусах и планках, где фреза оставила бы радиус в углу.

Обычные пазы и шлицы до термообработки делаем механикой, это дешевле: шпоночные пазы и шлицы. Термообработку и ТВЧ выполняем у себя: детали с термообработкой.

Изготовление матриц, пуансонов и вставок штампов

Изготовление матриц и пуансонов это классическая задача для проволоки. Пуансон и окно матрицы режутся по одной программе с разной коррекцией на зазор, поэтому пара получается согласованной по контуру, даже если контур сложный.

ЭлементМатериалЧто даёт эрозия
Пуансон вырубнойХ12МФ, ХВГ, У10А, 60-62 HRCКонтур режется после закалки, без поводок
Матрица с провальным окномХ12МФ, твёрдый сплавКонусный рез 0,5-3 градуса за один проход
Обрезные и пробивные вставкиХ12МФ, Р6М5Точная посадка в пакет по контуру
Съёмники и направляющие планкиСталь 45, 40ХОкна под пуансоны с нулевым радиусом в углах
Вставки пресс-форм4Х5МФС, 40Х13Прошивка глухих полостей и рёбер

Зазор между пуансоном и матрицей задаёт заказчик или считаем по толщине и материалу штампуемого листа, обычно 5-10 процентов толщины на сторону. Этот зазор закладывается в программу коррекцией, поэтому его надо оговорить до запуска.

Оснастку и приспособления делаем комплектом: изготовление оснастки.

Обработка твёрдого сплава и жаропрочных сплавов

Обработка твёрдого сплава резанием почти невозможна: остаются шлифовка алмазом и эрозия. Проволока режет ВК6, ВК8, ВК15, Т5К10, Т15К6 без разговоров, скорость ниже, чем по стали, но результат предсказуемый.

  • Твердосплавные пуансоны и матрицы для серийной вырубки, где сталь не держит ресурс.
  • Волоки и фильеры, профильные калибры из ВК.
  • Напаянный твёрдый сплав на стальном корпусе: режется вместе с корпусом, но режим приходится подбирать из-за разной эрозионной стойкости.
  • Жаропрочные и нержавеющие сплавы ХН77ТЮР, ХН45Ю, 12Х18Н10Т: вязкие, налипают на фрезу, но эрозии это безразлично.
  • Титан ВТ1-0, ВТ6: режется нормально, требует внимательной прокачки.

Эрозионная обработка закалённой стали и твёрдого сплава по прямоте и перпендикулярности стенки даёт результат лучше, чем шлифовка сложного профиля, потому что профиль задаётся программой, а не формой круга.

Детали из нержавейки, алюминия и титана делаем и обычной механикой: нержавейка, алюминий, титан. Уплотнительные пары и сёдла с притиркой: изготовление клапанов и сёдел.

Зазор реза, конусность и шероховатость

Три параметра, которые чаще всего вызывают вопросы у конструктора, потому что в механообработке их аналогов нет.

ПараметрТиповое значениеОт чего зависит
Проволока 0,25 мм, ширина пропила0,30-0,34 ммДиаметр проволоки плюс два межэлектродных зазора
Проволока 0,10-0,15 мм, пропил0,14-0,20 ммТонкие детали, мелкие радиусы
Минимальный внутренний радиус0,07-0,17 ммПоловина ширины пропила
Конусность при прямом резедо 0,01 мм на 10 мм высотыЖёсткость проволоки, режим, высота
Управляемый конусдо 15-20 градусовВысота детали и наклон головок
Ra после чистовых проходов0,4-0,8 мкмЧисло проходов и энергия импульса
Межэлектродный зазор при прошивке0,02-0,10 ммРежим, электрод делается меньше на этот зазор

Из этого следуют два практических правила. Первое: острого внутреннего угла не бывает, в чертеже надо либо согласиться на радиус, либо предусмотреть технологическую канавку. Второе: любое отверстие получается больше электрода на двойной зазор, и это учитывается при изготовлении электрода, а не после.

Изменённый слой после эрозии и что с ним делать

Разряд плавит металл, диэлектрик мгновенно его охлаждает. У поверхности образуется белый слой: переплавленный материал с изменённой структурой, микротрещинами, остаточными растягивающими напряжениями и иногда повышенным содержанием углерода от разложения масла.

РежимТолщина слояЧто делать
Черновой рез, один проход15-30 мкмОставить, если деталь нагружена слабо
Чистовые проходы2-8 мкмДостаточно для большинства деталей
Пуансоны, детали на усталостьснять 0,02-0,05 ммШлифовка, притирка, полировка или травление
Детали в агрессивной средеснять полностьюСлой корродирует первым

Для ответственных пуансонов и матриц дополнительно применяют дробеструйную обработку или полировку, чтобы перевести растягивающие напряжения в сжимающие. Притирку, хонингование и полировку делаем у себя, это обсуждается на этапе расчёта.

Сравнение с фрезеровкой и шлифовкой по цене и срокам

ЗадачаЭрозияФрезеровка или шлифовкаЧто выбрать
Контур в сырой плите 20 ммМедленно, дорожеБыстро и дёшевоФрезеровка
Тот же контур после закалки 60 HRCТочно, без поводокФреза не идётЭрозия
Паз 1,5 мм на глубину 40 ммИдёт штатноФреза ломаетсяЭрозия
Внутренний угол без радиусаРадиус 0,14 ммРадиус от 1 ммЭрозия
Плоскость по Ra 0,2ДолгоШлифовка быстрееШлифовка
Сложный профиль в твёрдом сплавеПрограммойНужен профильный алмазный кругЭрозия
Обломок метчика в корпусеШтатная работаНевозможноЭрозия

По деньгам ориентир простой: час проволочной резки стоит дороже часа фрезеровки, а съём металла в единицу времени в разы меньше. Поэтому эрозию ставят в маршрут точечно, на те операции, которые больше нечем закрыть. Полный маршрут по детали считаем вместе: изготовление деталей на заказ.

Требования к заготовке, сроки, цены и что прислать для расчёта

Требования к заготовке и чертежу. До запуска проверяем несколько вещей, и если что-то не сходится, говорим об этом сразу, а не после порчи материала.

  • Материал токопроводящий. Керамику, стекло и пластик эрозией не режем: детали из пластиков делаем механикой.
  • База и чистая плоскость для установки на стол, желательно прошлифованная.
  • Припуск 0,1-0,3 мм на контур под чистовые проходы, если нужна точность выше ±0,02 мм.
  • Стартовое отверстие для замкнутых контуров: либо сверлим сами, либо прошиваем супердрелью.
  • Снятые напряжения: для точных деталей отпуск до резки обязателен.
  • В чертеже обязательно указывать допуск на контур, требуемую шероховатость, допустимый радиус в углах и сторону, с которой заходить проволокой.
Изделие или работаЦена отСрок
Проволочная резка, час работы станка2 500 ₽по объёму
Вырезка контура в плите до 20 мм1 500 ₽1-3 дня
Шпоночный паз в закалённой ступице2 500 ₽1-3 дня
Квадратное или фасонное отверстие3 500 ₽2-5 дней
Прошивка отверстия 0,3-3 мм1 500 ₽1-2 дня
Удаление сломанного сверла или метчика2 500 ₽1-2 дня
Извлечение сломанной шпильки М10-М243 000 ₽1-3 дня
Пуансон вырубной по контуру6 000 ₽3-7 дней
Матрица с конусным окном9 000 ₽5-12 дней
Резка твёрдого сплавапо расчёту3-10 дней

Что прислать для расчёта: чертёж или эскиз с размерами и допусками, формат DXF или STEP для контура, марку материала и твёрдость, количество, требуемую шероховатость, фото детали (для сломанного инструмента это обязательно, видно глубину и доступ). Если чертежа нет, работаем по образцу: привезите деталь или пришлите фото с линейкой.

Электроэрозия цена считается от времени станка, высоты реза, длины контура и числа чистовых проходов, поэтому точную сумму называем после чертежа. Отвечаем на заявку в течение двух часов. Производство в Москве, Казани и Набережных Челнах, отправка по России.

Стоимость

Цены и сроки

Цена зависит от чертежа, материала и партии. Ориентиры ниже, точную сумму называем после расчёта.

Изделие или работаЦена отСрок
Проволочная резка, час работы станка2 500 ₽по объёму
Вырезка контура в плите до 20 мм1 500 ₽1-3 дня
Шпоночный паз в закалённой ступице2 500 ₽1-3 дня
Квадратное или фасонное отверстие3 500 ₽2-5 дней
Прошивка отверстия 0,3-3 мм1 500 ₽1-2 дня
Удаление сломанного сверла или метчика2 500 ₽1-2 дня
Извлечение сломанной шпильки М10-М243 000 ₽1-3 дня
Пуансон вырубной по контуру6 000 ₽3-7 дней
Матрица с конусным окном9 000 ₽5-12 дней
Резка твёрдого сплавапо расчёту3-10 дней

Цены ориентировочные, без стоимости материала и доставки. Серийные партии считаются отдельно.

Как работаем

4 шага от заявки до отгрузки

01

Заявка

Присылаете чертёж, фото детали или образец. Нет чертежа - обмерим деталь у себя в цехе и восстановим размеры.

→ Ответ за 1-2 часа
02

Расчёт

Считаем стоимость по времени станка и материалу, называем срок. Спорные места согласуем до запуска.

→ До конца рабочего дня
03

Производство

Заготовка, обработка, контроль размеров, сопутствующие операции, ОТК. Контроль 100 процентов.

→ От 1 рабочего дня
04

Отгрузка

Упаковка, консервация от коррозии, отгрузка транспортной компанией по всей России и СНГ.

→ В день готовности

Почему мы

Что вы получаете

01
Своё производство
Станочный парк, сварка, термообработка и покрытия в одном цехе в Набережных Челнах. Мы не посредники.
02
Работаем по образцу
Нет чертежа - обмерим деталь, восстановим размеры и согласуем посадки до запуска в работу.
03
Полный цикл
Механическая обработка, термичка, шлифовка, покрытие и сборка на своей площадке. Деталь не ездит между подрядчиками.
04
Документы и НДС
Договор, счёт-фактура, накладные. Работаем с юрлицами и физлицами, отгружаем по всей России и СНГ.

Рассчитаем заказ за 2 часа

Пришлите чертёж или фото детали. Чертежа нет - привезите образец, обмерим и восстановим размеры сами.

Отправить чертёж

Вопросы

Часто спрашивают

Можно ли резать закалённую сталь электроэрозией?
+
Да, и это основной случай применения. Электроэрозии безразлична твёрдость: материал снимается разрядом, а не режущей кромкой. Режем закалённые стали 45, 40Х, У8, Х12МФ, ХВГ, быстрорез Р6М5 твёрдостью 60-64 HRC, твёрдый сплав ВК8 и Т15К6. Деталь при этом не греется целиком и не ведёт, твёрдость сохраняется.
Как достать сломанное сверло или метчик без порчи детали?
+
Сломанный инструмент выжигают электродом на прошивочном станке. Электрод меньше диаметра обломка, он проходит по центру и выбирает металл, а остатки метчика вынимаются или выкрашиваются пинцетом. Резьба и стенки отверстия не задеваются, деталь не сверлят и не варят. Нужны доступ к обломку сверху и возможность закрепить деталь на столе станка.
Какая точность у проволочной резки?
+
На одном проходе держим ±0,02 мм, после чистовых проходов по контуру выходим на ±0,005-0,01 мм. Шероховатость на черновом проходе Ra 2,5-3,2, после двух-трёх чистовых Ra 0,4-0,8. Реальная точность зависит от высоты детали, её жёсткости и от того, не повело ли заготовку внутренними напряжениями после разреза.
Можно ли сделать квадратное отверстие в металле?
+
Да. Квадрат, шестигранник, паз со скруглениями и любой другой фасонный профиль делаются двумя способами: проволочной резкой, если можно засверлить стартовое отверстие или зайти с края, и прошивкой фасонным электродом, если отверстие глухое. Внутренний угол всегда имеет радиус, равный радиусу проволоки или электрода.
Что такое изменённый слой после эрозии и мешает ли он?
+
У поверхности остаётся белый слой толщиной от 2 до 30 мкм: переплавленный и быстро остывший металл с микротрещинами и повышенной хрупкостью. Для большинства деталей он безвреден. Для нагруженных пуансонов, матриц и деталей на усталость его снимают чистовыми проходами, притиркой, шлифовкой или травлением на 0,02-0,05 мм.
Что дороже: электроэрозия или фрезеровка?
+
Электроэрозия обычно дороже за час работы и заметно медленнее по съёму металла, поэтому лить весь объём эрозией невыгодно. Её берут там, где фреза не проходит: твёрдость выше 45 HRC, острый внутренний угол, глубокий узкий паз, тонкая хрупкая деталь. Правильный порядок: черновая фрезеровка и термообработка, а эрозией доводят то, что после закалки уже не обработать.

Получить расчёт

Рассчитайте стоимость за 2 часа

Опишите задачу или пришлите чертёж, ответим со стоимостью и сроком. Работаем с юрлицами и физлицами, даём все закрывающие документы.

  • Ответ в течение 2 часов в рабочее время
  • Работаем от 1 штуки и с сериями
  • По чертежам, эскизам и по образцу детали
  • Своё производство в Набережных Челнах
  • НДС, счёт-фактура, накладные
  • Доставка по всей России и СНГ
Made on
Tilda