Công nghệ EDM là gì?
Gia công bằng tia lửa điện (EDM – Electrical Discharge Machining) là phương pháp gia công tiên tiến, được thiết kế đặc biệt để xử lý các loại vật liệu có độ cứng cao. Kỹ thuật này đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, nhờ khả năng gia công chính xác và hiệu quả những vật liệu mà các phương pháp truyền thống khó xử lý.
Hệ thống và nguyên lý hoạt động của EDM
Một hệ thống EDM bao gồm hai thành phần chính: máy công cụ và nguồn cung cấp điện. Trong quá trình vận hành, máy công cụ sử dụng điện cực (đóng vai trò tương tự dao cắt) để tạo ra hình dáng cần thiết trên bề mặt phôi. Điện cực này di chuyển đến gần phôi, tạo ra các tia lửa điện làm bóc đi một lớp vật liệu nhờ hiện tượng nhiệt và bay hơi.
Nguồn điện trong hệ thống cung cấp năng lượng để tạo ra các tia lửa điện liên tục, giúp gia công vật liệu theo hình dạng mong muốn.
Xem thêm: Yếu tố tạo nên chất lượng dây cắt EDM
Phân loại công nghệ EDM
Các dạng gia công EDM phổ biến bao gồm:
- Gia công xung định hình (Die Sinking EDM hoặc Ram EDM).
- Gia công vi mô (Micro EDM).
- Gia công bằng dây cắt (Wire EDM).
- Khoan EDM (EDM Drilling).
- Máy gỡ mũi tarô bị gãy (Broken Tap Remover).
Ưu và nhược điểm của EDM
Ưu điểm:
- Xử lý hiệu quả các loại vật liệu có độ cứng bất kỳ.
- Tạo hình chi tiết phức tạp hoặc phục hồi các khuôn thép đã qua xử lý nhiệt.
- Gia công các lỗ nhỏ, sâu với tỷ lệ chiều dài lớn so với đường kính.
- Không gây biến dạng cơ học trên vật liệu dễ vỡ hoặc mềm.
- Bề mặt gia công được cải thiện nhờ quá trình tôi luyện trong dầu.
Nhược điểm:
- Phôi và điện cực phải có tính dẫn điện.
- Tốc độ gia công chậm, cần gia công thô trước.
- Vùng làm việc có nhiệt độ cao, có thể gây biến dạng nhiệt.
Gia công bằng dây cắt EDM
Phương pháp cắt dây EDM là biến thể đặc biệt của gia công tia lửa điện, sử dụng một sợi dây mảnh (đường kính 0,1 – 0,3 mm) làm điện cực thay vì sử dụng điện cực thỏi. Sợi dây này di chuyển liên tục theo quỹ đạo lập trình trước, cho phép gia công chính xác các bề mặt 2D và 3D phức tạp.
Dây cắt được điều khiển bằng hệ tọa độ XY, thường sử dụng máy CNC để đạt độ chính xác cao (khoảng 0,001 mm). Việc lập trình có thể thực hiện qua phần mềm CAD/CAM hoặc lập trình tay cho các ứng dụng đơn giản.
So sánh với phương pháp điện cực thỏi:
- Chất điện môi: Cắt dây dùng nước khử khoáng, còn điện cực thỏi sử dụng dầu.
- Vùng phóng điện: Với điện cực thỏi là mặt đầu, còn dây cắt là mặt bên.
Ứng dụng của công nghệ EDM
Công nghệ EDM được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất khuôn mẫu, ô tô, điện tử, hàng không, y tế… Máy cắt dây EDM đặc biệt hữu dụng để:
- Gia công khuôn đột, khuôn ép kim loại.
- Tạo hình các chi tiết phức tạp như bánh răng, cam, hoặc các bề mặt 3D độc đáo.
- Xử lý vật liệu siêu cứng như kim cương đa tinh thể, vật liệu composite, hay sứ cách điện.
- Nhờ các tiến bộ công nghệ, máy EDM ngày nay có khả năng xử lý vật liệu khó gia công với độ chính xác và chất lượng cao, giúp mở rộng tiềm năng trong sản xuất hiện đại.
