PECM --非凡的 EMAG 技術工藝:是不同檔次壓花工具和模具(jù)生產(chǎn)的福音
2016-1-7 來源:EMAG 作者:天甜
對一種成功的產品來說,包裝的重要性怎麽被誇大都不為(wéi)過(guò)。 包裝很大程度上影響著許多客戶的購買決策力。包裝很大程度上影響著許多客戶的購買決策力。 因(yīn)此,許多不同領域的公司對包裝設計的研發越來越精心(xīn)。例如(rú),通過壓花(huā)突出包裝的外觀。然而,所需的壓花衝頭的(de)製(zhì)造卻對工具和模具製造商提出了額外的要求。然而,所(suǒ)需的壓花(huā)衝(chōng)頭的製造卻對工具和模具(jù)製造(zào)商提出了額外的要求。作(zuò)用到包裝上的衝頭具有非常精細的浮雕和圖(tú)案。同(tóng)時(shí)還必須調試穩定(dìng)才能使生產的(de)工藝過(guò)程具有成本效益。同時(shí)還必須調試(shì)穩定才能(néng)使生(shēng)產(chǎn)的工藝過程具有成本效益。怎樣有效地生產這些部件(jiàn)呢?位於德國 Gaildorf 的EMAG ECM 有限公司采用電子化學加工(ECM)的方法,為包裝行(háng)業和(hé)其(qí)他領域提供一種能夠替代今天最常用的兩種加工方法:研磨雕刻法或 EDM 法的另外一種極具吸引力的方法。這種新型技術的應用將極大地降低(dī)各種檔次的生產成本。
隻要看(kàn)看包裝行(háng)業最常使用的壓花工具就會立即明白此類工具要求非同尋常的金(jīn)屬加(jiā)工的精度。首先要在衝頭表麵需要繪製(zhì)複雜的 3D 圖案(àn)或(huò)文字。每一個細節(jiē)都(dōu)要加工進工具鋼(gāng)中(zhōng),加工精度需要達到微米的程度。之後才能使(shǐ)嵌入到(dào)紙板箱或包裝紙表麵(miàn)的圖案達到要求的(de)精確細(xì)致。然而,除了較軟的包裝材料,對數以百萬計的筆劃進行非常迅速的處理(lǐ)最終會導致加工工具達(dá)到其極限,尤其是使用研磨或電火花加工工具(jù)時(shí)。導致這種現象的原因可以(yǐ)在加工方法(fǎ)中找到:銑削加工會(huì)導致形成毛刺,因此必須在後續的加工步驟中去除這些毛刺。如果使用 EDM 法,很高的溫度會對壓花衝頭材料的結構造成影響。這樣(yàng)就不(bú)能避免(miǎn)在模具中產(chǎn)生細微裂紋的風險。
提高(gāo)了工件的穩定性
出於這(zhè)些需要考慮的因素,製造壓花工具、模具、和衝頭(tóu)的替代方法引起了合同製造商和包裝專家的關注。精密的電子化學加工(PECM)在這(zhè)方麵提供了非常好(hǎo)的機會,按照 EMAG ECM 公司執行經理 Richard Keller 的說法:“多年來,我們一直在使用這種方法,在汽車(chē)工業和航空領域不斷地取得成功,同時我們正在不斷地改進 PECM 方(fāng)法。通過新的 PTS 係列方法,現在我們開辟了全新的使用空間。即使加工要求嚴(yán)格的 3D 結構,也能在這些機器上順利完成,而刀具幾(jǐ)乎沒有磨損。這樣大大降低了刀具的成本,且生產出的工件的穩(wěn)定性也(yě)隨之得到極大提高。”
高品質的表麵
電(diàn)化學工藝以非常溫和的方式去除材料。工件變(biàn)成正極,而工具變成負(fù)極。電(diàn)解質溶液在兩者之(zhī)間流動,金屬離子從工件中分離出來。由於陰極(工具)是反向繪製的圖案,因此僅在所需的位置去除工件(jiàn)材料。高強度的合金,如鎳基合金和硬質材(cái)料,通常可以使用 ECM 方法進行加工,不會(huì)有任(rèn)何困難。最終的加工效果就是獲得高品質的表麵,並且沒有毛刺,不會引起材料結構的變化。EMAG 工程師們已經對 PECM(精密電化(huà)學加工)的工藝技術進行了改進。 例如,電解質溶液的流動間隙可以變得異常(cháng)狹窄。 除此之外,通過振動機械運動,優化了電解質的輸送(sòng)。這樣就確保了特別有效和精(jīng)確地(dì)去除材料。
自去年年底以來,正是這些優勢,EMAG 為一(yī)直使用 PTS 2500 機器製造壓花工(gōng)具的(de)中國的(de)工具製造商(shāng)創(chuàng)造了極大的效益。“開始,客戶隻是給我們(men)發送了一個需要進行壓花的黃銅的陰極圖案。我們將其作為 PECM 的實際陰極,使用 PECM 加工第一批壓花成品模具。這使(shǐ)得我們的中國客戶在技術和經濟影響方麵有了(le)一個非常準確的認(rèn)識(shí),這種方法非常適合他(tā)們的應用(yòng)領域。 之後他們便對 PTS 2500 青睞有加,” Keller 解(jiě)釋說。
實踐中的成本利(lì)器
顯而易見,在生產成本和生產質量方麵具有決定性的優勢:在 PECM 加工過程中幾乎不涉及陰 極磨損,所以與銑削加工或 EDM 加工相比成本大幅度降低(dī)。因此幾乎不需要更換加(jiā)工工具(陰極)。同時,生產出的壓花工具、模具和衝頭的穩定性和質量也大大(dà)提(tí)高,這是(shì)因為加工出的所有零部件都具有很高的表麵品質,沒有毛(máo)刺,不會改變材料結構。 PECM 法比(bǐ)較而言速度也很快,對於中國製造商來(lái)說,PTS 2500 對材料的去除(chú)率達到每秒 0.15 到 0.2 毫米。“對此類應用(yòng)來說,這是一個巨大的數字,” Keller 說。“一定記住,電化學在加工時,整個表(biǎo)麵的材料同時被均勻地(dì)去除掉。另一方麵,雕刻銑刀需要一行一行地清除(chú)材料,因此完成這個(gè)作業需要的時間相對較(jiào)長。”
模塊化概念提供了更多的可(kě)能性
在 AMB 2014 展會上,來自 EMAG ECM 公司的專家們第一次向公眾展出了 PTS平台。 隨後,該係 列產品繼續(xù)在各(gè)個領域續寫成功的故事。EMAG 集團的綜合機械專業知識已經在市場(chǎng)上確立了決(jué)定性的優勢。其優勢(shì)表現在產(chǎn)品創新,如Mineralit 機身、智能軟件和硬件接口以及高效(xiào)的自動化係統中。另(lìng)外在許多應(yīng)用(yòng)領域,高性能的刀具進給裝置:高達四軸的配置,可同(tóng)時並列加工 20 至 30 個零件等都卓顯(xiǎn)其超群的技(jì)術特性。 這樣使成本效益從中級單位數量提高到高(gāo)級單位數量。“總而言之,我們對目前的發展很(hěn)滿意(yì),” Keller 針對目前的情況(kuàng)總結說。“自從 AMB 以來,我們(men)已經售出(chū)了六台機器,需求量仍在增加。 特別是在飛機製造業中,我們的技術已被(bèi)多家著名的 OEM 商所使用。 同時我們正在向新的市場領域(yù)邁進,其中包裝行業就是一個例證。我們期待未來幾年繼續在這條(tiáo)道路上走下去。”
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圖片文件: C739_PTS_2500.
PTS 2500 的標配為一(yī)個 Z 軸,也(yě)可以根據應用要求配置 X 軸、Y 軸和 C 軸。 應用於汽車工業中的部(bù)件生產已經(jīng)可以使用 24 把刀具同時進(jìn)行加(jiā)工。
圖片: Matrize_Muenze
包(bāo)裝行業的壓(yā)花工具: 采用 PECM,用工具鋼製成的圖片的每(měi)一個細節精度都達到微米。 此處顯示的(de)是一枚硬幣的衝頭: 1. 客戶提供(gòng)的黃銅模板,2. 用(yòng) PECM 加工正麵印記, 3. 壓花衝頭—用 PECM 在高強度材料(liào)(INOX)中加工背麵印記。
圖片: Vergleich ECM – EDM.
EDM利於加工樣品,因為它涉及的機械設備較為簡單並且鑽機和電極複(fù)雜性較低。
由於單位數量增加,ECM 方法因其對(duì)工具的磨損較低並能產生較長的使用壽命而具(jù)有顯著的優勢。
圖片: P1010347_Richard Keller
Richard Keller,EMAG ECM 公司執行經(jīng)理
關於埃馬克
逆向思維的創新(xīn)加工技術創立了埃馬克公司的行業領先地位。1992 年埃馬(mǎ)克(kè)公司匠心獨具,首次推出構思巧妙的倒立式車床,大(dà)獲成(chéng)功。此後,埃馬克公司再接再(zài)厲,又研發出了新的倒立式多功能生產中(zhōng)心。如今,埃馬克已名符其實成為世界上倒立式機床(chuáng)舉足輕重的製造商。埃馬克集團總部(bù)設在德國薩(sà)拉赫市(shì),傳統悠久,機床製造經驗豐富。其工藝技術全麵而完善,能為用戶提供加工盤類件、軸類件和箱體類零件的機床和生產係統。不管是車床,還是磨床、滾齒機、激光焊(hàn)接機、熱套(tào)裝配設備(bèi)、電化學加工設備或(huò)是感應加熱設備——埃馬克集團幾乎能(néng)為(wéi)所有的應用提供最佳的生產方案。
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