Kinh nghiệm chọn mua máy cắt dây EDM

Gia công tia lửa điện EDM (Electric Discharge Machining) là gì?
Trước khi đi vào tư vấn chi tiết chúng ta cần tóm tắt sơ  lược về phương pháp gia công tia lửa điện. Phương pháp này được phát triển vào năm 1943 ở Liên Xô bởi hai vợ chồng người Nga tại trường Đại học Moscow là Giáo sư – Tiến sĩ Boris Lazarenko và Tiến sĩ Natalya Lazarenko. Cho đến nay, phương pháp gia công này đã được phổ biến rộng rãi khắp nơi trên thế giới. Nguyên tắc của phương pháp này là bắn phá chi tiết để tách vật liệu bằng nguồn năng lượng nhiệt rất lớn được sinh ra khi cho hai điện cực tiến gần nhau. Trong hai điện cực này, một đóng vai trò là dao và một đóng vai trò là phôi trong quá trình gia công.

Nguyên lý hoạt động của gia công tia lửa điện EDM
Trong quá trình gia công, dụng cụ và chi tiết là hai điện cực, trong đó dụng cụ là catốt, chi tiết là anốt của một nguồn điện một chiều có tần số 50 – 500kHz, điện áp 50 – 300V và cường độ dòng điện 0, 1 – 500A. Hai điện cực này được đặt trong dung dịch cách điện được gọi là chất điện môi. Khi cho hai điện cực tiến lại gần nhau thì giữa chúng có điện trường. Khi điện áp tăng lên thì từ bề mặt cực âm có các điện tử phóng ra, tiếp tục tăng điện áp thì chất điện môi giữa hai điện cực bị ion hóa làm cho chúng trở nên dẫn điện, làm xuất hiện tia lửa điện giữa hai điện cực.

Nhiệt độ ở vùng có tia lửa điện lên rất cao, có thể đạt đến 12, 000°C, làm nóng chảy, đốt cháy phần kim loại trên cực dương. Trong quá trình phóng điện, xuất hiện sự ion hóa cực mạnh và tạo nên áp lực va đập rất lớn, đẩy phoi ra khỏi vùng gia công. Toàn bộ quá trình trên xảy ra trong thời gian rất ngắn từ 10^-4 đến 10^-7  giây. Sau đó mạch trở lại trạng thái ban đầu và khi điện áp của tụ được nâng lên đến mức đủ để phóng điện thì quá trình trên lại diễn ra ở điểm có khoảng cách gần nhất.

Phôi của quá trình gia công là các giọt kim loại bị tách ra khỏi các điện cực và đông đặc lại thành những hạt nhỏ hình cầu. Khi các hạt này bị đẩy ra khỏi vùng gia công, khe hở giữa hai điện cực lớn lên, sự phóng điện không còn nữa. Để đảm bảo quá trình gia công liên tục, người ta điều khiển điện cực dụng cụ đi xuống sao cho khe hở giữa hai điện cực là không đổi và ứng với điện áp nạp vào tụ C.

Phân loại gia công bằng tia lửa điện:
Gia công EDM có thể được phân loại như sau:
Gia công xung định hình EDM (Die Sinking EDM hay Ram-EDM) dùng điện cực thỏi
Gia công vi EDM (Micro EDM)
Khoan EDM (EDM drilling)
Máy lấy mũi tarô bị gãy (Broken Tap Remover)
Gia công EDM bằng dây cắt (Wire-cut EDM hoặc Wire EDM) được ứng dụng cho:

Biến cứng bề mặt chi tiết làm tăng khả năng mài mòn
Chế tạo và phục hồi các khuôn dập đã tôi và khuôn bằng hợp kim cứng
Các lưới sàng, rây bằng cách gia công đồng thời các lỗ bằng điện cực rất mảnh
Mài phẳng, mài tròn, mài sắc hoặc làm rộng lỗ
Trong phạm vi bài này, chúng ta chỉ tìm hiểu về phương pháp gia công tia lửa điện bằng cắt dây:

Gia công EDM bằng dây cắt (Wire-cut EDM hoặc Wire EDM)
Sau khi, đã xác định nhu cầu đầu tư trên cơ sở phân tích các yếu tố nguồn tài chính và khối lượng công việc, thì các yếu tố kỹ thuật liên quan đến thiết bị cần được xem xét như sau:

1. Kích thước máy, kích thước phôi gia công: không gian đặt máy, kích thước thùng làm việc và hành trình các trục, góc côn máy có thể cắt được (dựa trên kích thước dài, rộng, cao phủ bì, khối lượng phôi của chi tiết cần gia công).

2.  Tốc độ gia công yêu cầu

Về vấn đề tốc độ cắt cần lưu ý: Thông thường tốc độ cắt của máy cắt dây được xác định bởi đơn vị mm2/phút (trên một chiều dày xác định nào đó). Thông thường với 2 loại máy cắt dây sử dụng dây đồng và dây molypdenum thì tốc độ cắt gần như tương đương nhau. Thông số tốc độ cắt thường không phải là quan trọng nếu bạn đang muốn gia công chi tiết có biên dạng phức tạp.

3. Độ chính xác gia công cần đạt được (yếu tố quan trọng hàng đầu khi chọn mua máy cắt dây EDM):

Bạn cần quan tâm độ chính xác mà sản phẩm của bạn đòi hỏi, độ chính xác nào là đòi hỏi cao nhất ? (Dung sai kích thước hình học, độ nhám, độ bóng bề mặt, độ phẳng, độ thẳng,… ) từ đó xác định loại dây nên sử dụng để đạt được độ chính xác và độ nhám mong muốn. Thực tế gia công bằng phương pháp cắt dây, người ta hay sử dụng 2 loại dây chính là dây molypdenum và dây đồng. Với máy cắt dây sử dụng dây molypdenum, độ bóng bề mặt không tốt bằng máy cắt dây sử dụng dây đồng, ví dụ với máy cắt dây molypdenum (DW) độ nhám Khoảng ≦1. 0umRa, thông số đó đối với máy cắt dây đồng (CW) là 0. 5µm Ra  .

4. Phương pháp cắt: Đối với máy có cả khả năng cắt chìm và cắt xối, thì khối lượng và kích thước vật cho phép ở chế độ cắt chìm thường bị hạn chế nhỏ hơn so với chế độ cắt xối

5. Các thông số khác: Chi phí cho vật tư tiêu hao (dây cắt, dung dịch điện môi, dầu điện môi,… ) cũng là vấn đề quan tâm trong giá thành sản phẩm. Thực tế dây molypdenum chất lượng bề mặt gia công thấp hơn dây đồng nhưng giá thành rẻ hơn, có thể dùng lại nhiều lần trong khi giá dây cắt bằng đồng đắt hơn nhiều lần nhưng chỉ dùng cắt cho 1 lần, bù lại độ nhám, độ bóng thỏa mãn những yêu cầu khắt khe nhất. Cùng với đó là hệ thống xỏ dây tự động, chạy dây tự động cũng làm chi phí đầu tư máy tăng.

Tóm lại tùy thuộc vào yêu cầu và khả năng kinh tế của mình mà bạn lựa chọn các tiêu chí cần thiết nhất, hợp lí nhất. Với những khách hàng quan tâm tới khả năng gia công của máy nhiều hơn, Evefine sẽ tư vấn và hỗ trợ kỹ thuật thông qua bản vẽ chi tiết gia công mà khách hàng cung cấp, giúp khách hàng có giải pháp tốt nhất với chi phí hợp lí nhất.
Evefine là nhà phân phối máy cắt dây EDM của hãng Mitsubishi với 2 loại máy cắt dây chính sử dụng dây molypdenum và dây đồng. Khách hàng có nhu cầu vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ kỹ thuật.