Chất điện môi và cách sử dụng khi gia công cắt dây EDM
Dây cắt EDM
Các dây cắt thường chỉ sử dụng một lần, nhưng cũng có loại được sử dụng nhiều lần. Đối với gia công cắt dây CNC, vật liệu làm điện cực phải có các tính chất sau:
– Dẫn điện tốt
– Có nhiệt độ nóng chảy cao
– Có độ giãn dài cao
– Có tính dẫn nhiệt tốt
Dựa vào thành phần của dây cắt người ta chia ra làm hai loại là không có lớp phủ (đơn thành phần) và có lớp phủ (đa thành phần). Dây cắt truyền thống sử dụng trong máy cắt dây tia lửa điện máy cắt dây tia lửa điện là một kim loại đơn thành phần như đồng đỏ, đồng thau và molipđen. Đồng đỏ được sử dụng đầu tiên vì nó có tính dẫn điện cao và dễ chế tạo thành những dây có đường kính nhỏ. vai trò của hạt trao đổi ion cho máy cắt dây Khoảng năm 1979 thì dây đồng đỏ được thay thế bằng đồng thau để cải thiện tốc độ gia công. Vì tác dụng làm nguội của kẽm và sự tạo thành ôxit kẽm có xu hướng giảm sự đứt dây.
Loại dây có lớp phủ
Đồng thau đã chứng minh độ tin cậy của nó cho quá trình máy cắt dây tia lửa điện vì nó dung hòa giữa độ bền/độ dai, độ dẫn nhiệt và khả năng cho sục chất điện môi. Tuy nhiên, các dây cắt không có lớp phủ vẫn còn bị hạn chế bởi một sự dung hòa giữa các tính chất. Các dây cắt có lớp phủ đã được sử dụng để thêm vào một số tính chất độc lập. Các dây cắt có lớp phủ có độ bền kéo cao và độ thoát nhiệt cao trong quá trình gia công. Lớp phủ có thể là kẽm, oxit kẽm, graphit, đồng đỏ với lõi là đồng thau…
Dây cắt phủ kẽm cải thiện đáng kể khả năng cho sục chất điện môi hơn dây đồng thau không phủ. Một lớp phủ graphit làm tăng đột ngột khả năng cho sục chất điện môi của molipđen bằng cách sinh ra các khí CO, CO2. Graphit cũng sinh ra một tia lửa điện nóng hơn cho phép đạt năng lượng cao hơn trong khe hở phóng điện, các lớp phủ thường dày từ 5 – 10µm.
Chất lượng bề mặt khi gia công cắt dây
Gia công cắt dây EDM cho bề mặt có dạng nhám khác hoàn toàn so với các phương pháp gia công cắt gọt truyền thống. Đối với gia công cắt dây CNC thì trên bề mặt chi tiết sẽ xuất hiện những chỗ lồi hình cầu và lỏng chảy, được gọi là các đỉnh và miệng “núi lửa”. Giữa những chỗ lồi và lòng chảo này là vùng bằng phẳng chuyển tiếp, trong khi bề mặt của chi tiết trên các máy gia công truyền thống chỉ xuất hiện các vết dao cắt.
Bề mặt chi tiết khi gia công bằng cắt dây ít bị tập trung ứng suất hơn, bề mặt đa hướng chứ không theo mẫu định hướng như trong gia công truyền thống. Giá trị của độ nhám bề mặt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước dây cắt, dung môi, cường độ dòng điện. Thông thường, cường độ dòng điện càng lớn thì càng dễ xuất hiện các lỗ miệng núi lửa lớn. Để đạt được độ bóng cao thì sau khi gia công thô cần phải gia công tinh thêm một số lần.
Phân loại máy cắt dây
Tùy theo các tiêu chí khác nhau, có thể chia máy cắt dây EDM thành các loại khác nhau. Nếu dựa theo hệ thống điều khiển thì máy cắt dây thường chia thành 2 loại là máy cắt dây EDM (WEDM) truyền thống và máy cắt dây CNC (WEDM) CNC.
Máy cắt dây tia lửa điện truyền thống là loại máy điều khiển dây cắt bằng tay. máy cắt dây cnc cũ Loại này có kết cấu đơn giản, khả năng gia công hạn chế và độ chính xác không cao. Thường sử dụng để gia công các chi tiết có dạng hình học đơn giản.
Máy cắt dây tia lửa điện là loại WEDM được điều khiển bằng chương trình số. Loại này có cấu tạo phức tạp, khả năng công nghệ rất cao, có thể gia công được những bề mặt rất phức tạp với độ chính xác cao. Hiện tại các máy cắt dây 5 trục đang được sử dụng ngày càng nhiều hơn.
Nếu phân loại theo kích thước hành trình của bàn máy (XY) thì máy cắt dây tia lửa điện có thể phân loại thành các loại kích thước máy như:
350×450 450×550 450×630 550×800 630×1000 800×1200 …. Cũng có thể phân loại máy cắt dây CNC WEDM theo loại motor dùng cho các trục X, Y, U, V là loại máy dùng motor bước (step) và loại máy dùng motor servo.