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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