新型电火花线切割机床面世：专为3D打印零件制造

在CUT AM线EDM中用3D打印的零件构建板

金属增材制造（AM）用户从将零件印刷到其上的结构板上取下零件时，有两个主要选择：使用带锯进行锯切和进行电火花加工（EDM）。因为这些机器都不是专门为从构建板上卸下零件而开发的，所以每个机器都有其自身的优缺点。

作为EDM设备的供应商，GF机械加工解决方案希望了解更多有关制造商如何使用线EDM切割成型板上的金属增材制造零件的信息，因此它开始吸引那些使用该公司EDM机器进行此应用的人。“我们对这些客户进行了调查，询问他们使用EDM的主要问题是什么。我们从中收集了很多数据。” GF机械加工解决方案业务开发主管Eric Ostini说。

利用这项调查的结果，该公司开发了专门用于拆卸模板的EDM机。CUT AM 500于2019年末发布，只要该材料具有导电性，就可以处理通过任何粉末床融合工艺制成的零件。在开发机器时，GF机械加工解决方案发现它不得不修改传统线切割机床的几乎各个方面，以应对这一单一应用的挑战。

调查结果突出显示了使用传统的立式电火花线切割机从建筑板上卸下零件时遇到的许多问题。据Ostini称，客户引起公司注意的主要问题之一是难以将装配板安装在立式线切割机上。由于这些机器的方向，必须将构建板装入机器并相对于它们在增材制造机器中的固定方式基本上保持在一端。这些构建板通常是10英寸乘10英寸厚的钢板，厚度在1英寸至1英寸半之间，因此它们自己很重。他说：“马上，仅靠搭建板就难以侧向固定，将其夹在桌子上也很尴尬。更不用说，您已经将某些东西附着到了构建板上，您已经成长了，这样就甩掉了零件的重心，使它更难于垂直而不是水平地放入机器中。客户报告说，他们使用桥式起重机来装载机器，并使用多种方法（包括C型夹）将模板固定在适当的位置。这不仅耗时，而且还带来安全问题。而且，随着构建板变得越来越大和越来越重，这些问题只会增加。”

另一个主要问题涉及在垂直线EDM中零件如何从构建板上分离。当电线切断时，电介质液的冲洗会导致零件摆动并接触电线，或开始弹起。如果零件在导线上弹起，则机器将采取保护策略，以减慢切割速度。如果零件与电线接触，则机器最终会短路。用户可能会降低切割速度，以防止出现这些问题。

立式线切割放电加工机中构建板的方向还意味着具有精细特征的零件（例如薄壁）在分离时易于损坏。零件可能会相互掉落或撞到机器油箱的底部。Ostini说：“用户会考虑如何在构建板上交错零件，以便当它们掉落时，它们会落在零件之间，而不是彼此重叠。 一些用户还报告说用磁铁固定易碎的零件，或将橡皮筋粘在零件上，这样当它们从构建板上掉下时，它们不会撞到机器的下臂。”

用户可以将装配板正面朝上安装到CUT AM 500中，然后机器将装配板上下颠倒以用水平导线将其卸下。这有助于保护用户，机器和零件。

观察用户在调查中报告的问题，在GF机械加工解决方案公司看来，卧式电火花线切割机床似乎很自然地适合从模板切割零件。Ostini解释说：“用水平线切割时，零件会从线上掉下来。它们不会短路，您不必采取那些保护策略，因此可以更快地削减成本。”

但是，这将需要将组装板倒置安装在机器中。根据Ostini的说法，这被证明是开发CUT AM 500的最大挑战。

该公司最终开发了用于安装的系统。用户将印版正面朝上放置在机器的工作台上，并使用将其固定在加料机上的相同螺钉，脚趾夹，卡盘或其他夹紧系统将其向下夹紧。将板夹到工作台后，机器将转动工作台以将其上下翻转。Ostini说：“就健康和安全而言，这非常简单。”

将工作台倒置，金属丝移动到位，并从正面到背面水平地横切模板。从构建板上切下零件，然后用重力将其拉下，远离电线。Ostini表示，大多数客户不需要将零件从支撑板上分离下来，因此让用户将零件掉入水箱底部的情况更为普遍。为了捕获易碎零件，该公司开发了可根据应用定制的篮子。用户可以使用定位螺钉将零件固定在篮上，以防止它们完全掉落。篮筐还可以配置有通道以分离零件。然后，篮子就像酒箱一样工作，并带有板条，以防止部件接触。

布局并不是使机器与传统的线切割机区别开的唯一功能。由于各种原因，它也更快。使零件从导线上掉下来而不会反弹或接触，这意味着用户不再需要降低切割速度来防止这些问题。并且由于计算机没有遇到这些问题，因此它不会自动进入保护模式。