Artykuł

Elektrodrążarki: drut na fali

Mimo coraz większej presji na zwiększenie tempa produkcji segment elektrodrążarek drutowych ma się zadziwiająco dobrze. Mało tego: do 2024 r. ich sprzedaż ma wzrosnąć o ponad 8%. Popyt ten generowany będzie przede wszystkim przez szybko rosnący w siłę przemysł motoryzacyjny, ale także całkowicie nowych odbiorców, takich jak producenci wyrobów ceramicznych.

Podstawową przewagą cięcia elektroerozyjnego nad innymi metodami obróbki zgrubnej jest wysoka precyzja prowadzenia drutu pozwalająca na wycinanie nawet filigranowych detali o złożonych kształtach, takich jak igły medyczne. Co więcej, bezstykowy charakter tego procesu powoduje, że obrabiane powierzchnie cechują się gładkością umożliwiającą rezygnację z obróbki wykończeniowej, koniecznej w przypadku frezowania czy toczenia. Jednocześnie jednak niska prędkość obróbki sprawia, że cięcie elektroerozyjne pod względem wydajności pozostaje daleko w tyle za innymi niekonwencjonalnymi metodami wycinania w metalach, takimi jak choćby obróbka laserowa. Co zatem decyduje o jego sukcesie?

Na kursie wzrostowym

Zdaniem firmy analitycznej The Insight Partners o ile argumenty przemawiające za zakupem elektrodrążarki drutowej pozostają niezmienne, o tyle ich rola w kształtowaniu decyzji zakupowych głównych odbiorców sukcesywnie rośnie. Prym wśród nich nadal wieść będzie przemysł motoryzacyjny, który od dawna jest jednym z najwierniejszych klientów tego segmentu rynku. Producenci pojazdów powszechnie wykorzystują elektrodrążarki drutowe m.in. do wycinania komponentów metalowych obrabianych plastycznie, takich jak reflektory przednie z odlewów stalowych. Jak prognozuje firma Zion Market Research, dynamiczny wzrost sprzedaży nowych samochodów (szacowany na ponad 47% w latach 2012-2020) przyczyni się do zwyżki popytu na urządzenia do obróbki elektroerozyjnej, w tym elektrodrążarki drutowe (+8,4% w latach 2018-2024). Oprócz przemysłu motoryzacyjnego wzrost zainteresowania tego typu maszynami spodziewany jest także w sektorach: kosmicznym, obronnym, medycznym i przetwórstwa metali.

Nowe rynki zbytu

Dobra koniunktura na rynku drążarek drutowych wynikać będzie także z faktu, że w przeciwieństwie do wielu konwencjonalnych metod obróbki zgrubnej dobrze radzą sobie one także z cięciem nowych, przeważnie trudnych w obróbce materiałów, takich jak stale narzędziowe, Inconel, węgliki spiekane, stellit, stopy, Ferro-Tic czy tytan.

Zdaniem Zion Market Research jednym z najbardziej perspektywicznych rynków dla segmentu maszyn do obróbki elektroerozyjnej będzie jednak sektor produkcji komponentów z ceramiki technicznej. Popyt na tego typu ceramikę rośnie w zawrotnym tempie: w samym tylko 2015 r. odnotowano 7-procentowy wzrost sprzedaży tego materiału. Eksperci przewidują, że tempo to utrzyma się także w kolejnych latach. A ponieważ cięcie elektroerozyjne uznawane jest za wyjątkowo efektywną metodę obróbki ceramiki, jej popularyzacja będzie istotnie stymulować popyt na drążarki drutowe. Jeśli producenci w porę dostrzegą potencjał tego rynku, zyskają szansę na szybki rozwój swojego biznesu – być może największy w dotychczasowej historii branży.

Logika rozmyta

Korzystne warunki zewnętrzne prawdopodobnie przyspieszą także rozwój samych elektrodrążarek drutowych, ukierunkowany przede wszystkim na rozbudowę ich systemów sterowania i kontroli prowadzenia drutu. Już dziś istnieją konkretne plany zastąpienia tradycyjnych systemów sterowania tych maszyn układami bazującymi na logice rozmytej, które nie wymagają stosowania matematycznych modeli porównawczych. Umożliwią one nie tylko efektywne sterowanie procesami obróbczymi, ale także wdrożenie zaawansowanych systemów monitoringu i kontroli procesowej.

Szczególnie duże nadzieje wiąże się z implementacją systemu zapobiegania zrywaniu drutu – jednej z głównych przyczyn powstawania braków. Do zerwania drutu może dojść m.in. na skutek nagłego wzrostu częstotliwości impulsów prądu, wyładowań elektrycznych w określonym punkcie drutu czy udaru napięciowego. Analogicznie rozwijane dziś systemy zapobiegania tym zjawiskom koncentrują się bądź to na sterowaniu pracą generatora impulsów, bądź na ograniczeniu energii wyładowań elektrycznych.

Równolegle prowadzone są także prace nad ograniczeniem drgań drutu wywołanych oddziaływaniem różnych sił procesowych. Są one bowiem najczęstszą przyczyną powstawania odchyłek geometrycznych detali. Testowane obecnie systemy korekcji położenia drutu bazują na algorytmach matematycznych lub systemach optycznych rejestrujących i na bieżąco korygujących pozycję drutu.