Avete bisogno di tagliare pezzi di metallo con l'elettroerosione a filo, ma termini come "Alta Velocità" suonano vaghi. In assenza di informazioni specifiche, potreste scegliere l'elettroerosione a filo ad alta velocità aspettandovi una cosa e ottenendo risultati (velocità, precisione e finitura) che non corrispondono alle vostre esigenze, con conseguente perdita di tempo e denaro.

L'elettroerosione a filo ad alta velocità (HS-WEDM) è un processo di lavorazione a scarica elettrica a filo, sviluppato in gran parte in Cina, caratterizzato da velocità di traslazione del filo molto elevate (circa 300-700 metri al minuto). In genere utilizza un filo riutilizzabile in lega di molibdeno o tungsteno-molibdeno e un fluido di lavoro in emulsione. È nota per l'elevata efficienza di taglio e il basso costo, ma offre una minore precisione (circa ±0,015-0,02 mm) e finiture più grezze.

Questo metodo ha il suo posto, soprattutto per lavori sensibili ai costi o meno precisi. Ma come si colloca rispetto ad altri tipi di elettroerosione a filo? Esploriamo.

Che cos'è la lavorazione a scarica elettrica a media velocità?

L'elettroerosione a filo HS è veloce ma forse troppo grezza, mentre le opzioni di massima precisione sembrano troppo costose. Esiste una via di mezzo efficace? Vi sentite in bilico tra la necessità di una qualità migliore di quella offerta dalla HS-WEDM di base, ma non potete giustificare l'investimento in una LS-WEDM di alto livello. L'elettroerosione a filo a media velocità (MS-WEDM) è stata sviluppata proprio per colmare questo divario, migliorando la qualità e controllando i costi.

L'elettroerosione a filo a media velocità (MS-WEDM) è una versione migliorata della HS-WEDM. Anch'essa utilizza tipicamente un filo di molibdeno riutilizzabile, ma incorpora più passate di taglio (sgrossatura e finitura) per migliorare significativamente la precisione e la finitura superficiale rispetto alla HS-WEDM. Mira a un equilibrio tra velocità e qualità, avvicinandosi ai risultati della LS-WEDM a un costo moderato.

MS-WEDM¹ si è evoluta direttamente dalla HS-WEDM, con l'obiettivo di superare i suoi limiti in termini di precisione e finitura. Spesso mantiene la meccanica di base, come l'uso di fili di molibdeno riutilizzabili (di diametro simile a quello della HS-WEDM) e probabilmente un fluido di lavoro in emulsione. L'innovazione chiave risiede nella strategia di controllo, in particolare nell'uso di più passate di taglio. Si pensi alla combinazione di un taglio di sgrossatura veloce ad alta velocità con uno o più tagli di finitura più lenti e precisi. Mentre la velocità massima del filo potrebbe essere ancora relativamente alta (alcune fonti suggeriscono un'ampia gamma, forse 1-12 m/s, che riflette la sua natura ibrida), le passate di finitura cruciali sono eseguite più lentamente per ottenere risultati migliori. Questo approccio a più tagli consente alla MS-WEDM di raggiungere una precisione molto più elevata, potenzialmente vicina a ±0,002 mm, e di ottenere risultati nettamente migliori. rugosità della superficie² (è possibile una Ra fino a 0,8 μm). È stato progettato non solo per la velocità grezza, ma per un'efficienza media ottimale, offrendo una qualità più vicina a quella della LS-WEDM, ma con costi macchina e operativi più vicini al livello della HS-WEDM. È una soluzione pratica per stampi o pezzi che richiedono una buona qualità senza l'estrema precisione (e i costi) della LS-WEDM.

Che cos'è la lavorazione a scarica elettrica a bassa velocità?

Il vostro progetto richiede il meglio in assoluto: massima precisione, finitura superficiale impeccabile e tolleranze ristrette ottenibili con l'elettroerosione a filo. Temete che qualsiasi cosa che non sia il processo migliore possa portare a scarti di pezzi, a costose rilavorazioni o a guasti in applicazioni critiche come quelle aerospaziali o i dispositivi medici. L'elettroerosione a filo a bassa velocità (LS-WEDM) è lo standard consolidato per ottenere i massimi livelli di precisione e qualità superficiale nel taglio a filo.

L'elettroerosione a filo a bassa velocità (LS-WEDM) opera con velocità del filo molto più basse (in genere 3-15 metri al minuto). Utilizza un filo monouso di rame, ottone o rivestito in modo speciale che passa attraverso il pezzo in lavorazione una sola volta. Richiede acqua deionizzata filtrata o cherosene come fluido di lavoro e consente di ottenere una precisione eccezionale (spesso ±0,002 mm o superiore) e finiture superficiali eccellenti (Ra ≤ 0,8μm). I costi della macchina sono significativamente più elevati.

LS-WEDM³ privilegia la qualità su tutto. La sua caratteristica distintiva è il movimento lento del filo a passaggio singolo (0,05-0,25 m/s). Per ogni parte del taglio viene utilizzata una superficie di filo nuova e incontaminata, solitamente di rame o ottone (spesso di diametro 0,15-0,3 mm, comunemente 0,25 mm), talvolta con rivestimenti speciali per aumentare le prestazioni. Poiché il filo non viene riutilizzato, il taglio non subisce alcun degrado. Questa precisione richiede un ambiente altamente controllato, che utilizza acqua deionizzata meticolosamente filtrata o kerosene come fluido dielettrico⁴ per lavare efficacemente i detriti e mantenere stabili le condizioni elettriche. Il risultato è incredibilmente tolleranze strette⁵ (è possibile ottenere ±0,002 mm) e finiture superficiali paragonabili alla rettifica. Ciò rende la LS-WEDM essenziale per le industrie che producono stampi, matrici, impianti medici e componenti aerospaziali. Tuttavia, questa precisione richiede macchinari complessi e costosi (spesso dotati di funzioni come l'infilatura automatica del filo e gli alimentatori anti-elettrolisi) e costi operativi più elevati a causa del filo monouso e dei sistemi di filtraggio del fluido. Non è l'ideale per i pezzi molto spessi, ma è imbattibile per i piccoli pezzi complessi e precisi.

Quali tipi di filo vengono utilizzati per ciascuna di queste lavorazioni di elettroerosione a filo?

Si sa che le macchine differiscono, ma il materiale specifico del filo - polibdeno, tungsteno, rame, ottone - fa davvero la differenza? La scelta o l'utilizzo del tipo di filo sbagliato può compromettere la velocità di taglio, compromettere la precisione, peggiorare la finitura superficiale o persino portare a frequenti rotture del filo e a tempi di inattività. Specifichiamo i materiali e i diametri tipici del filo utilizzati per HS-WEDM, MS-WEDM e LS-WEDM e spieghiamo perché vengono scelti per ciascun processo.

Le WEDM ad alta velocità (HS) e a media velocità (MS) utilizzano tipicamente fili riutilizzabili in lega di molibdeno o tungsteno-molibdeno (spesso di diametro 0,12-0,2 mm) per garantire la durata ad alta velocità. La WEDM a bassa velocità (LS) utilizza fili di rame monouso (di solito con diametro di 0,25 mm) per una conduttività ottimale e una precisione a passaggio singolo.

Il filo è fondamentale e la scelta del materiale supporta direttamente la strategia di ogni macchina. Per HS-WEDM e MS-WEDM, il filo deve sopportare una tensione elevata e lo stress di un rapido movimento avanti e indietro (reciprocazione). Molibdeno⁶Il tungsteno, talvolta in lega con il tungsteno, ha un'eccellente resistenza alla trazione e un punto di fusione molto elevato, che lo rendono abbastanza resistente da poter essere riutilizzato. I diametri comuni vanno da 0,03 mm a 0,25 mm, ma sono spesso utilizzati diametri da 0,12 mm a 0,2 mm. La riutilizzabilità consente di ridurre i costi dei materiali di consumo.
Per la LS-WEDM, la priorità passa alla conducibilità elettrica e alle condizioni incontaminate necessarie per una singola e precisa passata. Il rame è altamente conduttivo e consente scintille efficienti. Ottone⁷ (lega di rame e zinco) offre un buon equilibrio tra conduttività e resistenza alla trazione. Poiché il filo viene utilizzato una sola volta (non viene riciclato durante il processo), il suo diametro costante e la sua superficie pulita garantiscono la massima precisione, giustificando il costo più elevato del materiale di consumo per le applicazioni più complesse.

Quali sono le differenze tra HS-WEDM, MS-WEDM e LS-WEDM?

Senza un confronto diretto, è difficile soppesare i pro e i contro (velocità contro precisione, costo contro qualità) e decidere con sicurezza quale tecnologia si adatta meglio al vostro lavoro. Riassumiamo le principali distinzioni tra elettroerosione a filo ad alta velocità, a media velocità e a bassa velocità in base a diversi parametri critici.

Le differenze principali riguardano la velocità del filo, il tipo/uso del filo, il fluido di lavoro, la precisione ottenibile, la finitura superficiale, il costo della macchina e le applicazioni tipiche. HS è veloce/economico/bassa qualità, LS è lento/preciso/alta qualità/costoso e MS offre un pratico equilibrio.

Consolidiamo le differenze. HS-WEDM⁸ funziona velocemente (300-700 m/min o 5-11,67 m/s) utilizzando un filo di molibdeno riutilizzabile e un fluido in emulsione di base. È l'opzione più economica, ma offre una precisione inferiore (±0,015-0,02 mm) e finiture più ruvide, soggette a problemi di jitter del filo. È ottima per lavori generici e non critici. LS-WEDM opera lentamente (3-15 m/min o 0,05-0,25 m/s) con filo di rame/ottone monouso e acqua deionizzata/kerosene altamente filtrata. Offre la migliore accuratezza (±0,002 mm) e finitura, ma comporta costi elevati e complessità della macchina. È essenziale per le industrie di precisione. MS-WEDM si colloca a metà strada. Utilizza un filo di molibdeno riutilizzabile come la HS-WEDM, ma impiega tagli multipli (sgrossatura veloce, finitura lenta) per aumentare la qualità in modo significativo, avvicinandosi al potenziale di precisione e finitura della LS-WEDM. La velocità complessiva è moderata e i costi sono superiori a quelli dell'HS ma inferiori a quelli dell'LS. È versatile per le applicazioni che richiedono una qualità superiore a quella di base senza un investimento di alto livello.

Caratteristica	HS-WEDM (alta velocità)	MS-WEDM (velocità media)	LS-WEDM (bassa velocità)
Velocità del filo	Molto veloce (300-700 m/min)	Moderato (velocità ibrida/taglio multiplo)	Lento (3-15 m/min)
Materiale del filo	Molibdeno / Tungsteno-Moly	Molibdeno	Rame / Ottone / Rivestito
Uso del filo	Riutilizzabile (reciprocante)	Riutilizzabile (reciprocante)	Monouso (singolo passaggio)
Diametro del filo	0,12-0,2 mm comune	Probabilmente simile a HS-WEDM	0,25 mm comune
Fluido di lavoro	Emulsione	Probabile emulsione	Acqua deionizzata / cherosene (filtrato)
Precisione	Inferiore (±0,015-0,02 mm)	Moderato-alto (verso ±0,002 mm)	Massima (±0,002 mm o migliore)
Finitura superficiale	Più ruvido	Buono (Ra ~0,8μm possibile)	Eccellente (Ra ≤ 0,8μm comune)
Costo della macchina	Il più basso	Moderato	Il più alto
Applicazioni	Generalità, basso costo, bassa precisione	Equilibrio qualità/costo, stampi	Alta precisione, medicale, aerospaziale

La comprensione di questi confronti diretti aiuta ad abbinare la tecnologia giusta alle vostre esigenze di budget e di qualità.

Conclusione

HS-WEDM, MS-WEDM e LS-WEDM offrono capacità distinte. HS privilegia la velocità e i costi contenuti, LS offre la massima precisione e finitura a costi elevati, mentre MS offre un equilibrio versatile. Scegliete in base alle vostre specifiche esigenze di precisione, finitura e budget.

---