Các Ứng Dụng Chính Của Gia Công Xung Điện Ngày Nay Là Gì?

Các ứng dụng chính của gia công xả điện (EDM) là cắt các đường viền trên vật liệu dẫn điện, tạo rãnh kín hoặc rãnh ba chiều, và sản xuất các lỗ nhỏ hoặc sâu mà việc gia công bằng phương pháp cắt thông thường rất khó thực hiện. Các nhiệm vụ này sử dụng các loại máy khác nhau: EDM dây để cắt đường viền, EDM chìm khuôn để tạo rãnh có hình dạng và khoan EDM để tạo lỗ bằng điện cực dạng ống.

Việc lựa chọn quy trình phù hợp quan trọng hơn việc gán tên ngành công nghiệp cho công việc. Một chi tiết được mô tả là ‘hàng không vũ trụ’, ‘y tế’, ‘ô tô’ hay ‘điện tử’ không tự động phù hợp với một máy EDM cụ thể. Vật liệu phải dẫn điện, đặc điểm cần gia công phải phù hợp với đường đi của điện cực và chất cách điện, đồng thời kích thước, độ nhám, độ nguyên vẹn bề mặt và phương pháp kiểm tra yêu cầu phải được xác nhận đối với máy thực tế và thiết lập cụ thể.

So sánh các quy trình EDM tại một cái nhìn

Không nên giả định một máy duy nhất có thể thực hiện cả ba quy trình. Các máy lai (hybrid) hoặc máy được trang bị tùy chọn tồn tại trên thị trường rộng hơn, nhưng chức năng sẵn có phải được xác nhận rõ ràng trên đúng mẫu máy và báo giá cụ thể.

Những điểm chung của mọi quy trình EDM—và những điểm khác biệt

EDM loại bỏ vật liệu thông qua các tia phóng điện có kiểm soát trong khe gia công chứa chất cách điện. Do đó, phôi cần có độ dẫn điện đủ để thực hiện quy trình dự định. Vì vật liệu bị xói mòn do tác động nhiệt thay vì bị cắt bởi lưỡi cắt cơ học thông thường, nên độ cứng riêng lẻ không phải là yếu tố giới hạn quyết định. Thép đã tôi, cacbit dẫn điện và nhiều hợp kim dẫn điện có thể được xem xét khi hình dạng chi tiết và điều kiện quy trình phù hợp.

thuật ngữ “không tiếp xúc” không có nghĩa là “không gây ảnh hưởng đến quy trình.” EDM có thể để lại lớp tái đông đặc (recast layer) hay lớp trắng (white layer), cũng như các đặc điểm bề mặt khác chịu ảnh hưởng nhiệt. Mức độ mài mòn điện cực, hành vi của dây điện cực, khả năng loại bỏ vụn kim loại, trạng thái chất cách điện và độ ổn định nhiệt đều có thể ảnh hưởng đến kích thước và độ hoàn thiện bề mặt. Do đó, các chi tiết có yêu cầu an toàn cao hoặc thuộc diện quản lý quy định cần kế hoạch xác nhận quy trình và kế hoạch kiểm tra dựa trên bản vẽ — chứ không chỉ dựa vào tuyên bố chung về độ chính xác.

Cách bố trí điện môi cũng khác nhau. Không được áp dụng hướng dẫn về khả năng chống thấm nước, trao đổi ion, lọc, phụ gia hoặc bảo trì từ một loại máy EDM này sang loại khác mà không kiểm tra kỹ tài liệu chính xác của máy và dung dịch làm việc.

Các ứng dụng của máy cắt dây EDM: đường viền, chi tiết chèn và cắt xuyên suốt

Máy EDM dây được lựa chọn khi dây cắt có thể đi xuyên qua hoặc bắt đầu bên trong một lỗ tiếp cận được và di chuyển theo đường viền yêu cầu. Các ứng dụng điển hình ở cấp độ chi tiết bao gồm đường viền khuôn dập, chi tiết chèn khuôn, dụng cụ đo, tấm dẫn điện, rãnh hẹp, đường viền dụng cụ ép đùn hoặc tạo hình, cũng như việc loại bỏ một bộ phận khỏi phôi dẫn điện.

Đường đi của dây cắt tạo ra khe cắt và thường tạo ra một vết cắt xuyên suốt; nó không thay thế được phương pháp EDM xói khuôn cho các hốc ba chiều kín. Độ nghiêng có sẵn, độ dày phôi, tải trọng, đường kính/loại dây, hệ thống rửa, số lần cắt và chiến lược điều khiển cần được xem xét kỹ đối với từng mẫu máy cụ thể. Hiện nay HarsMarg phân loại máy cắt dây EDM quay chiều thành máy cắt đơn và máy cắt đa lần ; các giả định về vật liệu tiêu hao và thiết lập từ thiết bị dây đồng cấp liên tục không nên sao chép sang những máy này mà không có việc xác minh mô hình.

Để giải thích chi tiết hơn về các lợi ích và giới hạn của quy trình, vui lòng xem hướng dẫn về ưu điểm của HarsMarg Wire EDM .

Các ứng dụng EDM chìm: khoang kín và chi tiết có hình dạng

Die-Sinking EDM được chọn khi một điện cực có hình dạng nhất định phải tái tạo lại một khoang hoặc đặc điểm bên trong mà dây cắt không thể tạo ra. Các ví dụ phổ biến bao gồm khoang khuôn, gân gia cố, rãnh khoét, biểu tượng, góc trong và các dạng cục bộ trên phôi dẫn điện. Việc chế tạo điện cực, dung sai nhỏ hơn kích thước danh nghĩa, cực tính dòng điện, các giai đoạn gia công thô/tinh, dung sai mài mòn, tuần hoàn chất cách điện và thoát vụn kim loại đều là những yếu tố thuộc kế hoạch quy trình.

Chọn giữa Máy xung điện ZNC chìm kiểu khuôn và Máy xung điện CNC chìm kiểu khuôn từ chuyển động/điều khiển yêu cầu, điện cực và bao bọc phôi, tải bàn máy, hình học lòng khoét, các giai đoạn quy trình và nhu cầu tự động hóa—không từ lời hứa chung chung về độ nhẵn bề mặt.

Ứng dụng khoan EDM: Lỗ khởi đầu và lỗ nhỏ hoặc lỗ sâu

Máy khoan xung điện (EDM) thường sử dụng điện cực ống quay và xả điện môi nội bộ. Các phương pháp này được xem xét cho lỗ khởi đầu dùng trong khoan dây EDM, lỗ nhỏ hoặc lỗ sâu trên đồ gá và chi tiết dẫn điện, cũng như các đặc điểm mà mũi khoan thông thường gặp giới hạn về khả năng tiếp cận, độ cứng hoặc lực cắt.

Đường kính điện cực không tự động là đường kính lỗ hoàn tất đảm bảo. Đường kính lỗ cuối cùng phụ thuộc vào lượng dư cắt, mài mòn điện cực, vật liệu, chiều sâu, góc nghiêng, xả điện môi, điều kiện vào/ra và thiết lập máy. Vị trí, độ tròn, độ côn, lớp tái kết tinh và hư hại tại điểm xuyên thủng có thể cần kiểm tra riêng biệt. Xem Hướng dẫn ứng dụng khoan EDM và chọn máy để biết giới hạn hiện hành của D703/DD703.

Các ví dụ trong ngành công nghiệp phải phù hợp với đặc điểm cụ thể

EDM được sử dụng trong các chuỗi cung ứng khuôn và đồ gá, chế tạo độ chính xác chung, hàng không vũ trụ/năng lượng, y tế, ô tô và điện tử. Câu hỏi hữu ích không phải là "Ngành này có dùng EDM không?" mà là "Đặc điểm dẫn điện nào, trên vật liệu nào, với tiêu chí chấp nhận nào, phù hợp với quy trình EDM nào?"

Các ví dụ này không khẳng định rằng một mô hình HarsMarg nào đó đáp ứng yêu cầu của ngành có quy định. Cần báo giá cụ thể theo từng mô hình và, khi cần thiết, thử nghiệm trên mẫu đại diện.

Khi EDM Có Thể Không Phải Là Quy Trình Tối Ưu

EDM nên được so sánh với các quy trình khác khi:

• phôi không đủ dẫn điện dưới các điều kiện dự định;
• chi tiết có dạng mở đơn giản, có thể loại bỏ kinh tế hơn bằng phay, tiện, mài, cưa hoặc khoan;
• hình học yêu cầu không tạo ra đường đi phù hợp cho dây cắt, hướng tiếp cận điện cực hoặc đường dẫn dung dịch cách điện/mảnh vụn;
• lớp tái kết tinh, nứt vi mô, ảnh hưởng nhiệt hoặc trạng thái bề mặt cho phép không đạt được bởi quy trình đã được chứng nhận và bất kỳ quy trình hậu xử lý nào được phê duyệt;
• kích thước bao ngoài chi tiết, tải trọng, độ sâu chi tiết hoặc khả năng tiếp cận vượt quá cấu hình máy đã được xác minh;
• năng suất yêu cầu hoặc tổng chi phí nghiêng về một phương pháp đã được kiểm định khác.

Việc đánh giá lựa chọn máy tốt sẽ so sánh toàn bộ quy trình: điện cực hoặc dây cắt, thiết lập, các lần gia công thô/tinh, kiểm tra, xử lý hậu kỳ, vật tư tiêu hao, bảo trì, năng suất và yêu cầu đối với người vận hành.

Thông tin cần gửi để lựa chọn quy trình EDM

Để nhận phản hồi kỹ thuật hữu ích, vui lòng gửi:

• một bản vẽ 2D hoặc mô hình 3D xác định chính xác chi tiết cần gia công;
• vật liệu phôi, cấp độ, độ cứng/trạng thái, kích thước và trọng lượng;
• chi tiết là rãnh xuyên suốt, hốc kín hoặc lỗ, bao gồm chiều sâu, góc nghiêng, độ côn và khả năng tiếp cận;
• độ dung sai kích thước, độ nhám bề mặt Ra/Rz, điều kiện cạnh và bất kỳ giới hạn nào về lớp tái kết tinh hoặc vi nứt;
• tiêu chuẩn kiểm tra, phương pháp đo và bất kỳ sự phê duyệt nào từ khách hàng hoặc quy trình được quy định;
• số lượng lô, mục tiêu thời gian chu kỳ, quy trình hiện tại và vấn đề quan sát được;
• số trục yêu cầu, chức năng độ côn/quỹ đạo/nhảy hoặc tự động hóa, nhưng chỉ khi ứng dụng thực sự cần đến chúng;
• quốc gia đích, nguồn điện sẵn có và các yêu cầu tại hiện trường.

Nếu yêu cầu gần với giới hạn của máy hoặc bao gồm tiêu chí quan trọng về độ nguyên vẹn bề mặt, hãy xác định mẫu đại diện và kế hoạch chấp nhận trước khi mua. Thử nghiệm phải nêu rõ vật liệu, hình học, điện cực hoặc dây, trình tự quy trình, vị trí/phương pháp đo và kết quả sẽ được coi là đạt yêu cầu.

Các câu hỏi thường gặp

Máy EDM có thể gia công mọi loại kim loại không?

EDM yêu cầu phôi gia công phải dẫn điện. Tính dẫn điện là điều kiện cần nhưng không đảm bảo rằng mọi vật liệu, kích thước hoặc đặc điểm đều khả thi trong thực tế. Hình học, tính chất điện môi, khả năng tiếp cận phoi và chất lỏng làm mát, ảnh hưởng nhiệt, công suất máy, chất lượng yêu cầu và yếu tố kinh tế vẫn cần được xem xét kỹ lưỡng.

Một máy EDM có thể thực hiện đồng thời việc cắt biên dạng, tạo hốc chìm và khoan lỗ hay không?

Đừng giả định như vậy. Máy cắt dây EDM, máy xung chìm EDM và máy khoan EDM sử dụng các điện cực, chuyển động và hệ thống cấp dung dịch khác nhau. Một số máy trên thị trường có chức năng đặc biệt hoặc lai ghép, nhưng khả năng chính xác phải được nêu rõ trong cấu hình mẫu và báo giá.

Máy cắt dây EDM có thể tạo hốc kín (blind cavity) hay không?

Quỹ đạo cắt thông thường của máy cắt dây EDM thường tạo ra vết cắt xuyên suốt vì dây điện cực đi xuyên qua phôi. Việc tạo hốc ba chiều kín thường thuộc về nhiệm vụ của máy xung chìm EDM.

EDM có đảm bảo độ chính xác cao hoặc bề mặt mịn hay không?

Không có tên quy trình chung nào đảm bảo kết quả đạt được. Độ chính xác và chất lượng bề mặt phụ thuộc vào máy/mô hình cấu hình, điện cực hoặc dây điện, phôi, hình học chi tiết, cách bố trí, các giai đoạn quy trình, kiểm soát điện môi/bụi kim loại, trạng thái nhiệt và phương pháp đo lường. Hãy sử dụng thông số kỹ thuật của mẫu máy và thực hiện thử nghiệm xác nhận tiêu biểu khi cần thiết.

Liệu EDM chỉ hữu ích đối với vật liệu rất cứng?

Không. EDM thường được lựa chọn để gia công vật liệu dẫn điện đã tôi hoặc khó cắt, nhưng độ cứng không phải là yếu tố duy nhất. Hình học chi tiết, lực cắt, khả năng tiếp cận của dụng cụ, độ chi tiết yêu cầu và toàn bộ quy trình đã được xác nhận có thể khiến EDM trở nên hữu ích ngay cả với các vật liệu dẫn điện khác.

Làm thế nào để xác nhận một ứng dụng EDM trước khi mua máy?

Hãy khớp đặc điểm yêu cầu với quy trình EDM phù hợp, kiểm tra phạm vi và chức năng đã được xác minh của mẫu máy, sau đó ghi rõ vật liệu, hình học, dung sai, yêu cầu bề mặt, phương pháp kiểm tra và nhu cầu sản xuất. Đối với công việc then chốt hoặc ở giới hạn khả năng, cần thống nhất về việc thực hiện thử nghiệm trên mẫu đại diện cùng phương pháp chấp nhận kết quả.

Yêu cầu xem xét đơn đăng ký EDM

Gửi bản vẽ, vật liệu, loại tính năng, kích thước/trọng lượng phôi, dung sai, yêu cầu về bề mặt và độ nguyên vẹn, số lượng lô, nhu cầu tự động hóa, nguồn điện và điểm đến cho HarsMarg. Chúng tôi có thể chuyển yêu cầu này tới nhóm chuyên về Wire EDM, die-sinking EDM hoặc EDM drilling phù hợp và xác định khả năng nào cần được xác nhận trong báo giá kỹ thuật. Nộp đơn ứng dụng EDM của bạn để xem xét .