Danh mục bài viết
Phương pháp bắn tia lửa điện EDM hay còn gọi xung điện
Còn được gọi là máy CNC EDM, EDM, máy bắn điện, v.v … Nó là một thiết bị xử lý điện. Khi Liên Xô cũ Lazarenko nghiên cứu hiện tượng và nguyên nhân khiến các tiếp điểm công tắc bị hỏng do ăn mòn tia lửa, người ta thấy rằng nhiệt độ cao tức thời của tia lửa có thể khiến kim loại cục bộ tan chảy, oxy hóa và bị ăn mòn, do đó tạo ra và phát minh ra phương pháp bắn tia lửa điện EDM.
Phương pháp bắn tia lửa điện EDM
Trong quá trình gia công, dụng cụ và chi tiết là hai điện cực trái dấu, 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 12.000oC, 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 10-7s. 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 bắn tia lửa điện EDM 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.
Phương pháp bắn tia lửa điện EDM
Vai trò của điện cực
Trong phương pháp bắn tia lửa điện EDM, điện cực đóng vai trò quan trọng bởi kết quả gia công một phần phụ thuộc vào độ chính xác của điện cực. Việc lựa chọn đúng vật liệu điện cực cũng là yếu tố quan trọng. Điều này còn ảnh hưởng đến tính kinh tế thông qua năng suất và độ hao mòn điện cực. Giá của điện cực có thể chiếm 80% chi phí gia công.
Các loại vật liệu có thể dùng làm điện cực cho máy xung là đồng đỏ, đồng – volfram, Graphite (Điện cực Than chì), bạc-volfram, đồng thau, volfram, nhôm, môlipđen, hợp kim cứng, thép… Trong đó Đồng đỏ và Graphite là thông dụng nhất. Các loại vật liệu volfram, nhôm, môlipđen, hợp kim cứng, thép… được sử dụng trong một vài trường hợp đặc biệt.
Ưu nhược điểm và khả năng công nghệ
Bề mặt chi tiết được gia công bằng phương pháp bắn tia lửa điện EDM có thể đạt Ra = 0,63µm khi gia công thô và Ra = 0,16µm khi gia công tinh. Thông thường độ chính xác gia công vào khoảng 0,01mm.
Phương pháp này có thể gia công những vật liệu khó gia công mà các phương pháp gia công truyền thống khó thực hiện như thép tôi, thép hợp kim khó gia công, hợp kim cứng. Đồng thời còn gia công được các chi tiết hệ lỗ có hình dáng phức tạp.
