El nuevo EDG de ANCA con generador de erosión ANCA Motion SparX reduce el tiempo de ciclo de la herramienta PCD en la revista Indian Machine Tool

Cuando ANCA decidió desarrollar la máquina ANCA EDG (Electro Discharge Grinding) en 2011, la misión estaba clara. La empresa deseaba crear una potente plataforma de mecanizado por electro descarga rotativa (EDM) que no solo produjera geometrías de herramientas de clase mundial, sino que también lograra tiempos de ciclo líderes en la industria.

Fue una idea de Pat Boland, fundador y director ejecutivo de ANCA, quien se dio cuenta de que se necesita cerebro sobre m√ļsculos para superar a las empresas establecidas. ‚ÄúEl proceso de erosi√≥n es simple en su complejidad. La base del proceso utiliza electrodos electrol√≠ticos positivos y negativos para crear chispas a lo largo de un material. ANCA tiene una historia de 45 a√Īos en la fabricaci√≥n de las mejores herramientas de carburo y HSS del mundo y quer√≠amos aprovechar estas capacidades para las herramientas de PCD ‚ÄĚ, dijo Pat.

Las principales razones detr√°s de las m√°quinas ANCA EDG eran que deb√≠an ser lo suficientemente simples para todo tipo de herramientas de corte de tuber√≠as soldadas, pero lo suficientemente complejas para adaptarse a la infinita variedad de taladros fijos en forma de espiral, ejes y herramientas de chevron. Pat agrega: ¬ęReconocimos desde el principio que, dada la complejidad de las geometr√≠as de las herramientas que quer√≠amos que nuestros clientes usaran, la interpolaci√≥n de 5 ejes mientras se manten√≠a el espaciado exacto del espacio de erosi√≥n ser√≠a un desaf√≠o¬Ľ.

Instrumentos ANCA PDC

Herramientas PCD sencillas y muy complejas. Observe el PCD con punto fijo

Mantenga la distancia EDM ideal con IAC

ANCA EDG es capaz de mantener el rango de electroerosi√≥n ideal para interpolaciones de trayectorias simples en 2D y complejas en 3D, lo cual es esencial para el proceso de alta eficiencia. Sin embargo, esto es muy f√°cil para las rutas 2D si se mueven 4 o 5 ejes simult√°neamente al interpolar las rutas 3D. Las variaciones de superficie, volumen y recorrido se convierten en un desaf√≠o. A trav√©s de las pruebas, sab√≠amos que el est√°ndar era ajustar la potencia de la m√°quina al valor m√°s bajo permitido para mantener una chispa utilizable. Sin embargo, esto da como resultado una gran cantidad de ¬ętiempo aire¬Ľ y reduce dr√°sticamente la eficiencia. La idea de Intelligent Adaptive Control (IAC) naci√≥ para que la velocidad de alimentaci√≥n se mantenga alta y se mantenga la distancia de electroerosi√≥n √≥ptima.

El Control Adaptativo Inteligente (IAC) es una función temporizada y servoasistida que monitorea y controla automáticamente la distancia al espacio de erosión durante el proceso. Con la ayuda de la funcionalidad EtherCAT del sistema de control ANCA Motion AMD5x, el IAC sincroniza los movimientos de la máquina con la potencia del generador. El IAC ajusta y mantiene la chispa ideal, que es fundamental cuando se erosiona la geometría 3D, como ejes de PCD y cortes en brocas y cortadores. Si la geometría cambia hasta 5 ejes al mismo tiempo, el IAC ajusta automáticamente la distancia de separación y la alimentación de la máquina para optimizar la velocidad de erosión y la calidad de la superficie. Esto incluye no solo acelerar las velocidades de alimentación cuando se produce erosión a lo largo de trayectorias lineales, sino también disminuir las velocidades de alimentación cuando se producen cambios de trayectoria.

Los giros y vueltas a lo largo de la trayectoria de erosi√≥n crean escenarios en los que es probable que la rueda del electrodo entre en contacto cercano con la herramienta o se desprenda de la herramienta. Esto puede resultar en chispas √≥ptimas, malas y ausentes a lo largo de la trayectoria. El IAC tiene esto en cuenta autom√°ticamente y mantiene el avance m√°s r√°pido posible a lo largo de una ruta variable. Esto da como resultado velocidades de alimentaci√≥n m√°s altas, da√Īo t√©rmico m√≠nimo, acabado superficial superior, mayor MRR y tiempos de ciclo reducidos.

Otra ventaja de IAC es la facilidad con la que se pueden fabricar microherramientas de carburo y PCD. Dado que el IAC mantiene la distancia ideal, la probabilidad de colisión con la rueda y por tanto de rotura de la herramienta es muy baja, lo que es fundamental cuando se erosionan herramientas por debajo de 0,5 mm.

Optimice el proceso de erosión con ASC

La corriente, el voltaje, la duraci√≥n, la interrupci√≥n y, por lo tanto, la intensidad de las chispas cambian seg√ļn el material corro√≠do. Esto significa que el PCD requiere ciertos par√°metros en comparaci√≥n con el metal duro (HM) y el acero de alta velocidad (HSS). El desaf√≠o es que las obleas de PCD son generalmente PCD de 0,6 mm con un respaldo de carburo de 1 mm; el PCD sinterizado, las herramientas de chevron y las herramientas de punta fija tambi√©n est√°n estampadas en el respaldo de carburo. Con una erosi√≥n agresiva a lo largo del l√≠mite de carburo de PCD, los par√°metros de erosi√≥n optimizados para PCD pueden corroer inadvertidamente el sustrato de carburo. Esto, a su vez, conduce a una erosi√≥n excesiva en el l√≠mite del carburo del PCD, conocido como ¬ęcizallamiento inferior¬Ľ, ya que corroe selectivamente el carburo debajo del PCD. Adem√°s, puede producirse una ¬ęsanguijuela de cobalto¬Ľ si se elimina preferentemente el cobalto del agente aglutinante de PCD.

Es similar a cavar bajo los cimientos de un camino pavimentado. Si excava mucho material debajo del camino, el camino eventualmente colapsará. Las pruebas de la máquina han demostrado que la cavidad de cobalto y la sanguijuela producen un borde quebradizo a lo largo del borde de corte y un desgaste prematuro de la herramienta durante el desbaste intenso. Para evitar esto y optimizar el proceso de erosión, se creó Adaptive Spark Control (ASC).

ASC utiliza DSP (Procesadores de se√Īal digital) y FPGA (Matrices de compuertas programables en campo) en el propio generador. El generador de erosi√≥n EDG puede monitorear y procesar cada chispa en tiempo real. La forma de onda de cada chispa se monitorea y clasifica autom√°ticamente seg√ļn el material que se est√° erosionando, la distancia al espacio de erosi√≥n y otros factores esenciales para un proceso de erosi√≥n ideal. El generador puede entonces adaptar din√°micamente el nivel de energ√≠a de cada chispa individual (corriente, voltaje, duraci√≥n y l√≠mite de tiempo) al material a corroer.

ASC optimiza el proceso de erosi√≥n, lo que conduce a una menor lixiviaci√≥n del cobalto y una reducci√≥n de la muesca en el borde del carburo de PCD. Esto da como resultado un filo m√°s fuerte y una herramienta terminada menos propensa a astillarse. Esto contribuye a una mayor vida √ļtil de la herramienta, menor desgaste de la herramienta y menores costos. Las pruebas en herramientas adecuadas para el mecanizado de CFRP (pl√°stico reforzado con fibra de carbono) han demostrado un aumento en la vida √ļtil de la herramienta hasta en un 100%.

Actualice su electrónica de potencia con el generador de erosión ANCA Motion SparX

ANCA confi√≥ en el know-how de su empresa hermana ANCA Motion para optimizar la electr√≥nica de modo que fuera posible una erosi√≥n a√ļn mayor y m√°s agresiva, al tiempo que lograba resultados superficiales muy altos. En comparaci√≥n con componentes comparables, la tecnolog√≠a ¬ęmega-amperios por pulso¬Ľ permite a los clientes de ANCA ampliar el rango de rendimiento al que pueden acceder y utilizar. El generador de erosi√≥n ANCA Motion SparX ofrece un rendimiento superior en todo, desde el desbaste extra pesado hasta las operaciones de acabado ultrafino, utilizando tecnolog√≠a de pulso pico para la ablaci√≥n de alta densidad de energ√≠a. Esto permite una capacidad de control superior y ofrece a los clientes velocidades de alimentaci√≥n optimizadas, una calidad de superficie superior y tiempos de ciclo significativamente reducidos. Esta precisi√≥n de pulso permite una erosi√≥n que var√≠a desde pulsos de energ√≠a extremadamente baja para un procesamiento ultrafino excepcional hasta pulsos de alta energ√≠a para una r√°pida eliminaci√≥n de material.

En el proceso de erosi√≥n de PCD, el tiempo del ciclo est√° directamente relacionado con la tasa de remoci√≥n de material (MRR). El generador de erosi√≥n ANCA Motion SparX ofrece incrementos de MRR inigualables utilizando los nuevos procesos de rectificado extrapesado, superfino y ultrafino. Esto corresponde a un aumento sin igual en MRR y una reducci√≥n del 50% en el tiempo de ciclo en comparaci√≥n con las m√°quinas de la competencia, posiblemente los tiempos de ciclo m√°s r√°pidos del mercado. Adem√°s, la calidad de la superficie erosiva mejora en todos los modos de funcionamiento. Las superficies pulidas de Ra <0,1 ¬Ķm y Rz <0,5 ¬Ķm se pueden lograr f√°cilmente con el proceso "Ultra-Fine Finish" recientemente publicado con tecnolog√≠a pico-pulse. Estas operaciones permiten la producci√≥n de los bordes de corte superiores necesarios para las aplicaciones de herramientas de corte m√°s exigentes.

La combinación de inteligencia en un área que estaba dominada por la electrónica de fuerza bruta brinda a los clientes de ANCA no solo una ventaja competitiva, sino también una ventaja competitiva que también permite un enfoque más inteligente de las herramientas. La diferencia entre nuestro enfoque y el de nuestros competidores es que ANCA se enfoca en lo que hacen nuestros clientes. quieren superar su proceso de erosión. Nos dijeron que querían un proceso optimizado para instrumentos PCD circulares y en espiral. Trabajamos en estrecha colaboración con ANCA Motion para desarrollar nuestro generador de erosión para que funcione no solo con herramientas de corte, sino también para la infinidad de geometrías altamente complejas, en lugar de reutilizar la tecnología de generador desarrollada originalmente para electroerosión por hilo. Nuestro enfoque ha revolucionado la industria. Dejamos que las geometrías determinen el proceso, no el proceso de las geometrías disponibles.

Usamos la inteligencia para vencer la fuerza bruta, como el zorro enga√Īa al conejo.

Art√≠culo de –
Tom Nathan, gerente de producto de ANCA PCD erosion


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