Gia công phóng điện (EDM) là một quá trình gia công phi truyền thống dựa trên việc loại bỏ vật liệu khỏi một bộ phận bằng một loạt phóng điện lặp lại giữa các dụng cụ, được gọi là điện cực và bộ phận đang được gia công khi có chất lỏng điện môi.
Gia công phóng điện (EDM), còn được gọi là gia công tia lửa, ăn mòn tia lửa, dập chìm, đốt dây hoặc ăn mòn dây, là một quá trình chế tạo kim loại, nhờ đó có được hình dạng mong muốn bằng cách sử dụng phóng điện (tia lửa).
Vật liệu được đưa ra khỏi phôi bằng một chuỗi phóng điện tuần hoàn nhanh giữa hai điện cực, được ngăn cách bởi chất lỏng điện môi và chịu một hiệu điện thế.
Một trong các điện cực được gọi là điện cực dụng cụ, hoặc đơn giản là dụng cụ hoặc điện cực, trong khi điện cực kia được gọi là điện cực phôi, hoặc phôi. Quá trình này phụ thuộc vào dụng cụ và phôi không tiếp xúc vật lý.
Khi tăng hiệu điện thế giữa hai điện cực, cường độ điện trường trong thể tích giữa các điện cực càng lớn, gây ra sự đánh thủng điện môi của chất lỏng và sinh ra hồ quang điện.
Kết quả là, vật liệu được loại bỏ khỏi các điện cực. Khi dòng điện dừng (hoặc ngừng, tùy thuộc vào loại máy phát điện), chất điện môi lỏng mới được chuyển vào thể tích liên điện cực, cho phép các hạt rắn (mảnh vụn) được mang đi và các đặc tính cách điện của chất điện môi được phục hồi.
Việc thêm chất điện môi lỏng mới vào thể tích liên điện cực thường được gọi là quá trình xả. Sau khi dòng điện chạy qua, hiệu điện thế giữa các điện cực được khôi phục lại như trước khi đánh thủng để xảy ra sự đánh thủng điện môi lỏng mới để lặp lại chu kỳ.
Làm Việc Của Máy EDM
Gia công phóng điện (EDM) là một quá trình loại bỏ kim loại có kiểm soát được sử dụng để loại bỏ kim loại bằng cách bào mòn tia lửa điện. Trong quá trình này, tia lửa điện được sử dụng làm công cụ cắt để cắt (bào mòn) phôi gia công để tạo ra chi tiết hoàn thiện theo hình dạng mong muốn.
Quá trình loại bỏ kim loại được thực hiện bằng cách áp dụng điện tích xung (BẬT / TẮT) của dòng điện tần số cao qua điện cực tới phôi. Thao tác này loại bỏ (ăn mòn) các mảnh kim loại rất nhỏ khỏi phôi với tốc độ được kiểm soát.
Quy Trình EDM
Xói mòn tia lửa điện EDM cũng giống như hiện tượng chập điện đốt cháy một lỗ nhỏ trên miếng kim loại mà nó tiếp xúc. Với quy trình EDM, cả vật liệu phôi và vật liệu điện cực phải là chất dẫn điện.
Quy trình EDM có thể được sử dụng theo hai cách khác nhau:
- Một điện cực (công cụ) được định hình trước hoặc định hình trước, thường được làm từ than chì hoặc đồng, được định hình theo hình dạng của khoang mà nó muốn tái tạo. Điện cực hình thành được đưa thẳng đứng xuống và hình dạng ngược lại của điện cực bị ăn mòn (đốt cháy) vào phôi rắn.
- Một điện cực dây dọc di chuyển liên tục, đường kính của một kim nhỏ hoặc nhỏ hơn, được máy tính điều khiển đi theo một đường được lập trình để bào mòn hoặc cắt một khe hẹp qua phôi để tạo ra hình dạng yêu cầu.
Các Loại Máy EDM
1. Wire Or “Cheese Cutter” EDM
Máy EDM dây sử dụng điện cực dây và chuyển động CNC để tạo ra hình dạng hoặc đường viền mong muốn. Kỹ thuật này loại bỏ vật liệu dẫn điện bằng cách sử dụng tia lửa xói mòn, đây là nguyên tắc chính của quy trình EDM.
Dây đi từ một ống chỉ qua các thanh dẫn dây chính xác được điều khiển chuyển động bằng máy CNC. Rửa bằng chất điện môi (nước khử ion) để vừa làm mát dây mỏng vừa loại bỏ các hạt bị bào mòn, một dây EDM có thể được coi là một máy cưa vòng rất chính xác và chính xác.
2. Drill Or Hole Popper EDM
Máy EDM này được sử dụng để tạo các lỗ nhỏ trên miếng kim loại. Máy sử dụng một ống dẫn điện làm điện cực và một dòng chảy liền mạch của chất lỏng phương ngữ qua và xung quanh điện cực đó để loại bỏ các kim loại bị hóa hơi.
Khả năng khoan lỗ chính xác và chính xác của máy, ngay cả trên vật liệu cứng và lạ, vẫn là một trong những ngành công nghiệp chế tạo phát triển trong tương lai.
3. RAM Or Sinker EDM
Là hình thức gia công EDM lâu đời nhất, RAM EDM bao gồm một điện cực có hình dạng đặc biệt được gắn vào phôi để tạo ra các đường cắt tinh vi và các hốc hình dạng mù.
Như tên cho thấy, trong máy Sinker EDM, cả phôi và điện cực đều được nhúng vào chất lỏng điện môi (dầu nhẹ và có độ nhớt) và thông qua máy phát điện được cấp nguồn chính xác để đạt được kết quả mong muốn.
EDM Được Sử Dụng Trong Sản Xuất
Với khả năng tạo ra các hình dạng chính xác và độc đáo, EDM đã được nhiều ngành công nghiệp sử dụng trong quy trình sản xuất của họ. Dưới đây là các loại ứng dụng phổ biến nhất cho EDM.
- Chế tạo khuôn: Khuôn dập là công cụ được sử dụng để cắt hoặc tạo hình vật liệu thành một sản phẩm rắn. EDM được sử dụng để tạo ra các khuôn này, bất chấp kích thước hoặc độ phổ biến của hình dạng cần thiết.
- Tạo khuôn: Khuôn là vật chứa có thể biến đổi chất lỏng hoặc chất thành hình dạng của vật chứa. Kích thước và độ sâu của khuôn đạt được khi sử dụng EDM.
- Khoan lỗ nhỏ: Nếu không có EDM, việc khoan các lỗ nhỏ sẽ rất khó khăn. Khả năng tạo ra các hình dạng nhỏ một cách chính xác của EDM khiến nó trở nên lý tưởng để khoan kích thước chính xác của các lỗ cần thiết.
- Sản xuất nguyên mẫu: Quy trình EDM được sử dụng rộng rãi nhất trong các ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu, công cụ và khuôn dập, nhưng đang trở thành một phương pháp phổ biến để chế tạo các bộ phận sản xuất và nguyên mẫu, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, ô tô và điện tử, trong đó số lượng sản xuất tương đối thấp.
Ưu Điểm Của Máy EDM
- Khả năng gia công các hình dạng phức tạp mà nếu không sử dụng các công cụ cắt thông thường khó có thể sản xuất được .
- Gia công vật liệu cực kỳ cứng với dung sai rất gần.
- Các chi tiết gia công bánh răng rất nhỏ có thể được gia công trong đó các dụng cụ cắt thông thường có thể làm hỏng bộ phận do áp lực dụng cụ cắt vượt quá.
- Không có sự tiếp xúc trực tiếp giữa công cụ và sản phẩm. Do đó, các phần mỏng và vật liệu yếu có thể được gia công mà không bị biến dạng.
- Có thể thu được một lớp hoàn thiện bề mặt tốt; bề mặt rất tốt có thể đạt được bằng các đường hoàn thiện dư thừa.
- Có thể đạt được các lỗ rất nhỏ.
- Các lỗ côn có thể được tạo ra.
- Các đường viền bên trong ống hoặc thùng chứa và các góc bên trong xuống đến R .001 ″.
Nhược Điểm Của Máy EDM
- Khó khăn khi tìm thợ gia công thành thạo.
- Tốc độ loại bỏ vật liệu chậm.
- Nguy cơ hỏa hoạn tiềm ẩn liên quan đến việc sử dụng chất điện môi gốc dầu dễ cháy.
- Thời gian và chi phí bổ sung được sử dụng để tạo điện cực cho ram / bộ tản nhiệt EDM.
- Khó tạo lại các góc sắc trên phôi do mài mòn điện cực.
- Tiêu thụ điện năng cụ thể là rất cao.
- Điện năng tiêu thụ cao.
- “Overcut” được hình thành.
- Quá trình mài mòn dao xuất hiện trong quá trình gia công.
- Các vật liệu không dẫn điện chỉ có thể được gia công khi có sự thiết lập cụ thể của quy trình.
