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PECM --非凡的 EMAG 技術工（gōng）藝:是不同檔次壓花工具和模具生產的福音

2016-1-7 來源：EMAG 作者：天甜

對一種（zhǒng）成功的產品來說，包裝的重要性怎麽被誇大都（dōu）不為過。包裝很大程度上影響著許多客戶的購（gòu）買決策力。包裝很大程（chéng）度上影響著許多客戶的購買決策力。因此，許多不同領域的公司對包裝設（shè）計的研發越來越精心。例如，通過壓花突出包裝的外觀。然而，所（suǒ）需（xū）的壓花衝頭（tóu）的（de）製造卻（què）對工具和模具製造商提出了額外的要求。然而，所需的壓花衝（chōng）頭的製造卻對工具和模（mó）具製造商提出了額外的要求。作（zuò）用到包裝上（shàng）的（de）衝頭具有非常精細的（de）浮雕和圖案。同時還必須調（diào）試（shì）穩（wěn）定（dìng）才能使生產的工藝過程具有成（chéng）本效益。同時（shí）還（hái）必須調試穩（wěn）定（dìng）才能使生產的工藝過程具有成本效益。怎樣有效地生產這些部件呢？位（wèi）於德國 Gaildorf 的EMAG ECM 有限公司采用電子化學加工（ECM）的（de）方法，為包裝行業和其他領（lǐng）域提供一種（zhǒng）能夠（gòu）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（zhǒng）極具吸引力的方法。這種新型技術的應（yīng）用將極大地降低各（gè）種檔次的生產成（chéng）本。

隻要看看包裝行業最常（cháng）使用的壓花工具就會（huì）立即明白此類工具要求非同尋常的金屬加（jiā）工的精度（dù）。首先要在衝頭表麵需要繪（huì）製複雜的 3D 圖案或文字。每一個細節都要加工進工具鋼中，加工精（jīng）度需要達到微米的程度。之後才能使（shǐ）嵌入到紙板箱或（huò）包裝紙表麵（miàn）的圖案達到要求的（de）精確細致。然而，除了較軟的包裝（zhuāng）材料，對數（shù）以百萬計的筆劃進行（háng）非常迅速（sù）的處（chù）理最（zuì）終會導致加工（gōng）工具達到其極限，尤其是使用研磨或電火花加工工具（jù）時。導致這（zhè）種現象的（de）原因（yīn）可以在（zài）加工方法中找到：銑削加工會導（dǎo）致形成毛刺（cì），因（yīn）此必須在後續的加工步驟中去（qù）除這些毛（máo）刺。如果使用 EDM 法，很高的溫度會對壓花衝（chōng）頭材料的結構造成影響。這樣就不能避免在模具中產生細（xì）微裂（liè）紋的風險（xiǎn）。

提高了工件的穩定性

出於這些需要考慮的因素（sù），製造（zào）壓（yā）花工具（jù）、模具、和衝頭的替代方法引起了合同製造商和包（bāo）裝專家的關注。精密的電子化（huà）學加工（PECM）在這方麵提供了非常好的機會，按照 EMAG ECM 公司執行經理 Richard Keller 的說法：“多年（nián）來，我（wǒ）們一直在使用這種方法（fǎ），在汽車（chē）工業和航空領域不斷地（dì）取得成功，同時（shí）我們正在不（bú）斷地改進（jìn） PECM 方（fāng）法（fǎ）。通過新的 PTS 係列方法，現在我們開辟（pì）了全新的使用空間。即使（shǐ）加工要求嚴格的 3D 結（jié）構，也能在這些機器上順利完成，而刀具幾乎沒有磨損。這樣大大降低了刀具（jù）的成本，且生產出的工件的（de）穩定性也隨之得到極大提高。”

高品質的表麵（miàn）

電化學工藝以非常溫（wēn）和的方式去除材料（liào）。工件變成正（zhèng）極，而工具變成（chéng）負極。電（diàn）解質溶液在兩者之間（jiān）流動，金屬離子從工（gōng）件中分離出來。由於陰極（工具）是反向繪製的圖案（àn），因此僅在所需的位置去除工件材料。高強度的合（hé）金（jīn），如鎳基合金和硬質材（cái）料，通常（cháng）可以使用（yòng） ECM 方法進行加工，不會有（yǒu）任何困（kùn）難。最（zuì）終的加（jiā）工效（xiào）果就（jiù）是獲得高品質的表麵，並且沒有毛刺（cì），不會引起材料結構的變化。EMAG 工程（chéng）師們已經對 PECM（精密電化學加工）的（de）工藝技術進行了改進（jìn）。例（lì）如，電解質溶液的流動間隙可以變得異常狹窄。除此之外，通過（guò）振動機械運動，優（yōu）化了電解質的輸送。這樣就確保了特別有（yǒu）效和精確地去除材料。

自去年年底（dǐ）以來，正是（shì）這些優勢，EMAG 為一直使用 PTS 2500 機器製造壓花工具的中國的工具（jù）製造商創造了極大的效（xiào）益。“開始，客戶（hù）隻是給我們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（gōng）第一批壓花成品模具。這使得我們的中國客（kè）戶在技術和經濟影（yǐng）響方麵有了一個非（fēi）常準確的認識，這種方法非常適合他們（men）的應用領域。之後他們便對 PTS 2500 青睞有加，” Keller 解釋說。

實踐中的成本利器

顯而易見，在生產成（chéng）本和生（shēng）產質量（liàng）方麵具有決定性（xìng）的優勢：在（zài） PECM 加工過程中幾乎不涉及陰極磨損，所以與銑（xǐ）削（xuē）加工或（huò） EDM 加工相（xiàng）比成本大幅度降低。因此幾乎不需要更換加工工具（陰極）。同時，生產出的壓花工具、模（mó）具和衝頭的穩定性和質量也大大（dà）提（tí）高，這是因（yīn）為加（jiā）工出的所有零部件都具有很高的（de）表麵品質，沒有（yǒu）毛（máo）刺，不會改變材料結（jié）構。 PECM 法比較而（ér）言速度也很快，對於中國製造商來說，PTS 2500 對材料的去除率達到每秒 0.15 到 0.2 毫米。“對此類應用來說，這是一（yī）個巨大的（de）數字，” Keller 說。“一定記住，電化學在加工時，整個表麵的材料同時被均勻地去除掉。另一方麵，雕刻銑刀需要一（yī）行一行地清除材（cái）料，因此完成這個作業需要的時間相對較長。”

模塊化概念提供了更多的（de）可能性

在 AMB 2014 展會（huì）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，該係列產品繼續在各個（gè）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上確立了決定性的優勢。其優勢表現在產品創新，如Mineralit 機身、智能軟件和（hé）硬件接口以及高效的自動化係統中。另外在許多應用領域，高（gāo）性能的（de）刀具進給裝置：高達四軸的（de）配置，可同（tóng）時並列加工 20 至 30 個零件（jiàn）等都卓（zhuó）顯（xiǎn）其超群（qún）的技術特性。這樣使成本效益從中級單位數量提高到高級單位數量。“總而言之，我們對目前的發展很滿意（yì），” Keller 針對目前的情況總（zǒng）結說。“自從 AMB 以來，我們已經售出了六台機器，需求量仍（réng）在增加（jiā）。特別是在（zài）飛機製造業中，我們的技術已被多家著名的 OEM 商所使（shǐ）用（yòng）。同時我們正在向新的市場（chǎng）領域（yù）邁進，其中包裝行業就是一個例證。我們期待未來幾（jǐ）年繼續在（zài）這條道路上走下去。”

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圖片文件： C739_PTS_2500.

PTS 2500 的（de）標配為一個 Z 軸，也可以根據應用要求配置 X 軸、Y 軸和（hé） C 軸。應用於汽車工業中的部件生產已經可以使用（yòng） 24 把（bǎ）刀具同時進行加工。

圖片： Matrize_Muenze

包裝行業的壓花工具: 采用 PECM，用工具鋼製成的圖片的（de）每（měi）一個細節精度（dù）都達到微米。此處顯示的是一枚硬幣的衝頭： 1. 客戶提供的黃銅模板，2. 用 PECM 加工（gōng）正麵印記， 3. 壓花衝頭—用 PECM 在高強度材（cái）料（INOX）中加（jiā）工背麵印記。

圖片： Vergleich ECM – EDM.

EDM利（lì）於加工樣品，因為它涉及的機械設備較為簡單並（bìng）且（qiě）鑽機（jī）和電極複雜性較低。

由於單位數量增加（jiā），ECM 方法因其對（duì）工具的磨損較低並能產生較長的使用壽（shòu）命（mìng）而具有顯著的優勢。

圖片： P1010347_Richard Keller

Richard Keller，EMAG ECM 公司執行（háng）經理

關（guān）於埃馬克

逆（nì）向思維（wéi）的創新加工技術創立了埃馬克公司的行業（yè）領先（xiān）地（dì）位（wèi）。1992 年埃馬克公（gōng）司匠心獨具（jù），首次推出構思巧妙的倒立式車床，大（dà）獲（huò）成（chéng）功。此後，埃馬克公司再接再厲，又研發出了新的倒（dǎo）立式多功能生產中心。如今，埃馬克已名符其（qí）實成為世界上倒立式機床舉足輕重的製造商。埃馬克集團（tuán）總部（bù）設在（zài）德國薩拉赫市，傳統悠久，機床製造經驗豐（fēng）富。其工（gōng）藝技術全麵（miàn）而完善，能為用戶提供加工盤類（lèi）件、軸（zhóu）類件和箱體類零件的機床（chuáng）和生產係統。不管是車床，還是磨床、滾齒機、激光焊接機、熱套裝配設備、電化學加工設備或是感應加熱設備——埃（āi）馬（mǎ）克集團幾（jǐ）乎能為所有的應用提供最佳的生產方案。

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