Tolérances et état de surface EDM pour les pièces métalliques imprimées

Les tolérances et l'état de surface EDM sont importants lorsqu'une pièce métallique imprimée présente des caractéristiques difficiles à usiner par fraisage, perçage ou polissage ordinaires. La fabrication additive peut produire une forme métallique quasi brute, mais certaines fentes, coins internes, alliages durs, parois délicates et surfaces d'étanchéité nécessitent une méthode de finition qui ne repose pas sur la force de coupe.

L'acheteur devrait envisager l'EDM dès le début lorsque la pièce exige une géométrie locale précise, un contrôle fin de la surface, une finition de matériau dur ou un accès à des caractéristiques que les outils CNC standard ne peuvent atteindre. Si l'EDM est découvert après l'impression, la pièce peut ne pas avoir le surplus de matière, l'accès ou la stratégie de référence appropriés pour l'opération.

Neway examine l'usinage par électro-érosion comme une post-opération liée au plan. L'EDM doit être chiffré par caractéristique et exigence d'acceptation, et non comme une étiquette de finition générale appliquée à toute la pièce.

Quand l'EDM est meilleur que la coupe basée sur la force

L'usinage CNC est généralement la première voie de finition pour les références, les plots, les alésages et les filetages. L'EDM devient pertinent lorsque la force de coupe, le diamètre de l'outil, la dureté ou l'accès géométrique créent un risque. Les superalliages imprimés, le titane, l'acier trempé et les caractéristiques de parois minces délicates peuvent rendre l'EDM digne d'examen après la sélection de la voie additive.

Les candidats typiques à l'EDM incluent les fentes étroites, les coins internes nets, les profils de précision, les surfaces difficiles d'accès, les petites ouvertures et les caractéristiques qui se déformeraient sous un outil de coupe conventionnel. L'EDM fil peut être utile pour les caractéristiques traversantes et les profils. L'EDM par enfonçage peut être examiné lorsqu'il s'agit de cavités façonnées, de contrôle local de la surface ou de détails non traversants. Le choix dépend de la géométrie et de l'exigence d'acceptation.

L'EDM ne remplace pas la revue de conception. La pièce a toujours besoin d'une géométrie accessible, d'un plan de référence et de suffisamment de surplus de matière là où la finition est requise. Une caractéristique imprimée piégée dans un canal ou bloquée par des parois adjacentes peut ne pas être accessible simplement parce que l'EDM est mentionné dans la demande de devis.

Le trajet du fil ou l'accès de l'électrode doit être examiné avant l'impression. Une caractéristique découpée au fil peut nécessiter un trou de départ ou un bord ouvert. Une caractéristique EDM par enfonçage peut nécessiter de l'espace pour l'approche de l'électrode et la chasse des débris. Si la conception AM ne laisse aucun accès pour ces éléments, l'acheteur peut devoir modifier la caractéristique, diviser le composant ou accepter une autre méthode de finition.

La tolérance EDM dépend de la géométrie de la caractéristique

Les acheteurs demandent souvent des tolérances d'usinage EDM comme si une seule valeur s'appliquait à chaque caractéristique. En pratique, la tolérance dépend du matériau, de la taille de la caractéristique, de l'accès de l'électrode ou du fil, de la configuration de la référence, des conditions thermiques et de la méthode d'inspection. Une fente étroite, un profil de précision, une paroi mince et une zone d'étanchéité n'ont pas le même risque.

Le plan doit indiquer quelles dimensions sont critiques pour la fonction et quelles surfaces sont uniquement de référence ou de dégagement. Si des tolérances serrées sont appliquées largement à toute la pièce imprimée, le devis peut inclure une finition inutile. Si les tolérances sont attribuées uniquement aux caractéristiques contrôlées par EDM, le fournisseur peut planifier l'opération et l'inspection plus précisément.

La stabilité de la référence fait partie de la planification des tolérances. L'EDM ne peut maintenir une caractéristique locale qu'aussi bien que la pièce peut être référencée et retenue. Si l'ébauche imprimée a bougé après traitement thermique, retrait des supports ou usinage grossier, la configuration EDM doit faire référence à des références finies plutôt qu'à des surfaces imprimées brutes chaque fois que le plan exige une précision positionnelle.

L'état de surface doit être spécifié par fonction

L'état de surface EDM peut être utile lorsqu'une pièce métallique imprimée nécessite une texture locale contrôlée ou une finition plus fine que l'état brut d'impression. Les acheteurs doivent spécifier où l'état de surface est important : surface d'étanchéité, contact glissant, détail de type moule, accès au passage de fluide ou caractéristique de précision visible. Une note générale demandant une finition de surface EDM sur toute la pièce peut engendrer des coûts inutiles.

La finition miroir sur les pièces imprimées en 3D est un sujet distinct. L'EDM peut aider à créer ou préparer certaines surfaces, mais la surface finale peut aussi dépendre du polissage, de l'accès, du matériau, de la géométrie et de l'état de départ après impression. Si l'acheteur exige une zone semblable à un miroir, la demande de devis doit marquer la surface exacte et la méthode d'acceptation. Elle ne doit pas impliquer que chaque paroi imprimée peut être convertie à la même finition.

L'article existant de Neway sur la création de surface miroir EDM sur les pièces imprimées en 3D est utile lorsque la préoccupation principale est l'apparence locale ou la qualité de la surface de contact. Pour une demande de devis de production, cette finition doit toujours être liée au plan et aux preuves d'inspection.

Les attentes en matière d'état de surface doivent également prendre en compte la couche refondue, l'état des bords et le nettoyage ou polissage de suivi lorsque spécifié par l'acheteur. Neway ne doit pas supposer qu'une surface EDM satisfait automatiquement une exigence d'étanchéité, de glissement ou esthétique. Le plan doit définir la surface d'acceptation et si l'état EDM est final ou seulement une étape intermédiaire avant polissage ou revêtement.

L'EDM et le CNC doivent être séquencés ensemble

L'EDM est souvent une étape dans une route d'usinage secondaire plus large. Une ébauche imprimée peut d'abord nécessiter un relâchement des contraintes, le retrait des supports, l'usinage des références, le CNC grossier, l'EDM, le CNC de finition, l'ébavurage et l'inspection finale. L'ordre exact dépend du matériau et de la caractéristique qui contrôle la pièce.

Si l'EDM intervient avant l'usinage des références, la configuration peut manquer d'une référence stable. Si l'EDM intervient après le CNC final, la pièce peut nécessiter une protection afin que les faces finies ne soient pas endommagées lors de la manipulation. Si un traitement thermique a lieu après l'EDM, l'acheteur doit examiner si le mouvement dimensionnel pourrait affecter la caractéristique finie. Ces décisions de séquençage appartiennent au devis avant l'émission du bon de commande.

Pour les pièces métalliques imprimées de haute valeur, il peut être utile de chiffrer séparément un flux de travail pour le premier échantillon par rapport au travail répétitif. Le premier échantillon confirme le surplus de matière, l'accès, le trajet EDM et la méthode d'inspection. Une fois le flux de travail prouvé, les pièces répétitives peuvent être chiffrées avec une séquence d'opérations plus claire et moins d'hypothèses. Cela diffère du traitement de l'EDM comme une note de finition générique.

Preuves d'acceptation pour les pièces AM finies par EDM

L'inspection doit suivre la caractéristique EDM. Un profil peut nécessiter une MMT ou une mesure optique. Une fente peut nécessiter des vérifications de largeur, de position et d'état des bords. Une exigence d'état de surface peut nécessiter que la méthode soit indiquée sur le plan. Une caractéristique interne délicate peut nécessiter des preuves visuelles, un scanner CT ou un examen spécifique à la section si elle ne peut pas être atteinte par une inspection ordinaire.

Les acheteurs devraient éviter de demander par défaut tous les rapports possibles. Les enregistrements de matériau, les enregistrements de traitement thermique, la MMT, le rapport d'état de surface et l'inspection visuelle ajoutent tous du travail. L'approche utile consiste à définir quelles caractéristiques contrôlées par EDM nécessitent des preuves et quelles caractéristiques ont seulement besoin d'un examen de qualité standard.

Lorsque la caractéristique est interne ou partiellement cachée, une inspection ordinaire peut ne pas prouver l'exigence. Un examen CT, un accès spécifique à la section, une conception de jauge ou des tests fonctionnels peuvent être discutés selon la pièce. Si l'acheteur a besoin de ces preuves, cela doit être indiqué au stade de la demande de devis afin que les coûts et le calendrier d'inspection ne soient pas ajoutés après l'achèvement de l'opération.

Portée de la demande de devis pour la finition EDM après AM métallique

Pour chiffrer l'EDM sur des pièces métalliques imprimées, envoyez le fichier STEP, le plan 2D, la nuance de matériau, la quantité, le processus d'impression si connu, l'état de traitement thermique, le schéma de référence, les caractéristiques contrôlées par EDM, la tolérance requise, l'état de surface cible, les limitations d'accès, les attentes de polissage et les enregistrements d'inspection. Indiquez si l'EDM est obligatoire ou si Neway peut proposer un CNC ou des ajustements de conception pour une finition plus facile.

Si la pièce est encore en développement, séparez les opérations EDM requises des améliorations de finition optionnelles. Cela permet aux achats de voir le prix de base de la pièce finie et le coût supplémentaire d'une tolérance plus serrée ou d'une meilleure finition de surface avant de s'engager dans une voie de production.

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