Cấu tạo và ưu điểm của máy cắt dây molipden
Cấu tạo và ưu điểm của máy cắt dây molipden
Giới thiệu cơ bản về cắt dây EDM – Wirecut EDM
cắt dây tia lửa điện (Wirecut electric discharge machining – cắt dây tia lửa điện) được giới thiệu vào cuối thập niên 1960. những điều cần biết khi vận hành máy cắt dây Lúc đó nó là công nghệ mang tính đột phá và độc nhất vô nhị. Thời điểm đó, mặc dù nó thể hiện được khả năng gia công các vật liệu cứng nhưng độ chính xác không vượt trội. Do vậy, phương pháp gia công này không thu hút được nhiều sự quan tâm.
Trong vài chục năm trở lại đây, công nghệ cắt dây EDM đã có những sự phát triển vượt bậc. Các máy cắt dây tia lửa điện ngày càng tinh vi hơn và ngày càng thể hiện tính hiệu quả cao và khả năng đạt độ chính xác cao.
Dây cắt
Các dây cắt thường chỉ sử dụng một lần, nhưng cũng có loại được sử dụng nhiều lần. Đối với gia công cắt dây molipden, 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 loại không có lớp phủ (đơn thành phần) và loại có lớp phủ (đa thành phần).
Loại không có lớp phủ
Dây cắt truyền thống sử dụng trong máy cắt dây EDM 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. 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 (coated wire)
Đồng thau đã chứng minh độ tin cậy của nó cho quá trình EDM 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. máy cắt dây edm 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, ôxyt 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 điện môi
Chất điện môi và sự sục rửa có các chức năng sau:
– Cách ly khe hở gia công trước khi một lượng lớn năng lượng được tích lũy và tập trung năng lượng phóng điện vào một vùng nhỏ.
– Khôi phục điều kiện khe hở mong muốn bằng cách làm lạnh khe hở và khử ion hóa.
– Rửa trôi phoi ra khỏi vùng gia công, làm nguội dây và làm nguội chi tiết gia công.
Hầu hết các máy cắt dây EDM sử dụng chất điện môi là nước khử khoáng. Thuận lợi cơ bản của nước là chất lượng làm nguội tốt. Độ tinh khiết của nước được đánh giá bằng điện trở suất. Điện trở suất càng thấp thì năng suất bóc vật liệu càng cao. Tuy nhiên không nên sử dụng nước có điện trở suất quá thấp. Khi thêm vào một số chất hữu cơ có thể cải thiện tốc độ cắt.
Trong gia công cắt dây CNC, thường chất điện môi được đưa vào khe hở gia công nhờ một áp cao (15 – 20bar). Dòng chảy này được phun đồng trục với dây cắt. Thông thường thì kết hợp phun từ dưới lên và từ trên xuống bằng hai vòi phun.
Mặc dù nước có ưu điểm là chất lượng làm nguội tốt, tốc độ cắt cao. Nhưng nước có nhược điểm là ăn mòn chi tiết gia công và các cơ cấu máy. Vì thế trong một số trường hợp máy WEDM có thể sử dụng dầu thay cho nước vì dầu không ăn mòn chi tiết gia công. Với điện trở suất cao làm phát sinh dễ dàng các tia lửa điện cực nhỏ, tạo nên bề mặt chi tiết có độ bóng cao. Vì thế dầu là môi trường lý tưởng để gia công tinh chính xác với dây cực mảnh. Không có ăn mòn điện hóa và ăn mòn bề mặt trong dầu nên lượng coban trong hợp kim cứng không bị suy giảm.
Chất lượng bề mặt và độ bền lâu sau khi gia công trong dầu cao hơn nhiều so với khi gia công trong nước. Khi gia công trong dầu có thể dùng dây điện cực rất mảnh với đường kính 0, 025 – 0, 03mm.