Lựa chọn máy EDM: Điện áp, chất lỏng cách điện, cấu trúc máy và tùy chọn trục

Khi lựa chọn máy EDM, việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng chính và các ứng dụng khác nhau là rất quan trọng. Bài viết này sẽ đi sâu vào cài đặt điện áp, lựa chọn chất lỏng cách điện, sự khác biệt về cấu trúc máy và số trục đồng bộ, giúp bạn chọn được thiết bị EDM phù hợp nhất.

1. Cài đặt điện áp trong EDM

Điện áp là một biến số quan trọng trong EDM, với điện áp cao và thấp đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Thông thường, hai mạch phóng song song được thiết kế: một mạch dòng điện nhỏ để mồi (điện áp mồi) và một mạch dòng lớn để gia công (điện áp gia công).

• EDM kiểu chìm: Độ chính xác ở các góc rất quan trọng, thường sử dụng điện áp thấp (80V~100V) làm điện áp gia công, kết hợp với điện áp cao (120V~330V) làm điện áp mồi để nâng cao hiệu quả gia công. Trong quá trình gia công EDM kiểu chìm, việc giảm mòn điện cực là điều thiết yếu để đạt được góc chính xác cao. Điện áp thấp giúp giảm mòn điện cực nhưng giảm hiệu suất gia công, vì vậy cần điện áp cao để hỗ trợ mồi và cải thiện hiệu suất tổng thể.
• EDM cắt dây: Tập trung vào tốc độ cắt và tỷ lệ loại bỏ vật liệu, thường sử dụng điện áp cao (220V) làm điện áp gia công và điện áp thấp (80V~120V) làm điện áp mồi để giảm khe phóng và tăng hiệu suất nhiệt. Mục tiêu thiết kế của máy EDM cắt dây là tối đa hóa tốc độ loại bỏ vật liệu trong khi vẫn duy trì độ chính xác cắt.
• EDM khoan lỗ nhỏ: Tương tự như EDM cắt dây, tập trung vào tốc độ khoan, thường chỉ quan tâm đến tốc độ xuyên thủng mà bỏ qua độ nhám bề mặt, do đó có ít bước điện áp và dòng điện hoặc độ phân giải thấp hơn.

2. Lựa chọn chất lỏng cách điện: Nước khử ion và Dầu EDM

Chất lỏng cách điện đóng vai trò quan trọng trong EDM, ảnh hưởng đến hiệu suất gia công, độ chính xác và chất lượng bề mặt của phôi. Các chất lỏng cách điện phổ biến bao gồm nước khử ion và dầu EDM, mỗi loại đều có ưu điểm và ứng dụng riêng.

• Nước khử ion:

  • Ưu điểm: Tốc độ gia công nhanh. Nhờ độ dẫn điện cao, giúp loại bỏ vật liệu nhanh hơn, phù hợp với ứng dụng cần hiệu suất cao.
  • Nhược điểm: Phôi dễ bị oxy hóa sau khi gia công, khe phóng lớn hơn và độ chính xác tại các góc kém. Có thể gây hiện tượng oxy hóa bề mặt phôi.
  • Ứng dụng: Thường được sử dụng trong máy EDM cắt dây.

• Dầu EDM:

  • Ưu điểm: Khe phóng nhỏ hơn, độ chính xác góc tốt hơn, phôi ít bị oxy hóa hơn.
  • Nhược điểm: Tốc độ gia công chậm hơn. Do độ dẫn điện thấp, tốc độ gia công giảm, phù hợp với yêu cầu độ chính xác và chất lượng bề mặt cao.
  • Ứng dụng: Thường được sử dụng trong máy EDM kiểu chìm, như dầu EDM của Oelheld (Đức). Sodick cũng đã phát triển máy EDM cắt dây sử dụng dầu EDM để nâng cao độ chính xác gia công.

3. Sự khác biệt trong cấu trúc máy

Thiết kế cấu trúc của máy EDM ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và độ ổn định gia công. Các cấu trúc khác nhau phù hợp với các nhu cầu và ứng dụng gia công khác nhau.

• Cấu trúc dạng chữ C:

  • Ưu điểm: Trục chính cố định, mang lại độ cứng cao nhất. Vì trục chính không di chuyển nên toàn bộ máy có độ cứng cao, phù hợp với gia công khuôn nhỏ.
  • Nhược điểm: Bể gia công cần di chuyển, khối lượng của phôi và chất lỏng trong bể có thể ảnh hưởng đến độ chính xác chuyển động trục X/Y, phù hợp với phôi nhỏ.

• Cấu trúc đầu di chuyển:

  • Ưu điểm: Trục chuyển động nằm phía trên điện cực, cho phép tải trọng phôi lớn hơn so với cấu trúc chữ C. Thiết kế này phù hợp với gia công phôi lớn.
  • Nhược điểm: Khi trục Y di chuyển về giới hạn âm, trục Z có thể bị lệch trọng tâm và hạ xuống, thường phải hy sinh hành trình để nâng cao độ chính xác.

• Cấu trúc cột di chuyển:

  • Ưu điểm: Trục chuyển động nằm phía trên điện cực, khắc phục vấn đề lệch trọng tâm trong cấu trúc đầu di chuyển, mang lại môi trường gia công ổn định hơn.
  • Nhược điểm: Chiếm nhiều không gian hơn. Do yêu cầu kết cấu, máy thường có kích thước lớn hơn.

• Cấu trúc cầu trục:

  • Ưu điểm: Gồm hai cột di chuyển, có thể chịu tải điện cực nặng hơn. Thiết kế này phù hợp với xử lý khuôn lớn và nặng.
  • Nhược điểm: Chi phí cao, chiếm diện tích lớn. Do cấu trúc phức tạp, chi phí sản xuất cao hơn và cần không gian lớn hơn.

4. Số trục đồng bộ trong EDM kiểu chìm

Số trục đồng bộ trong máy EDM ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng và tính linh hoạt gia công. Các số trục khác nhau phù hợp với độ phức tạp gia công khác nhau.

• Máy EDM kiểu chìm truyền thống: Máy một trục không thể mở rộng lỗ, và không hoàn thiện được độ nhám bề mặt bên, phù hợp với nhu cầu gia công đơn giản.
• Máy EDM CNC thông thường: Gia công ba trục có thể đáp ứng hầu hết các nhu cầu gia công, cung cấp tính linh hoạt và năng lực cơ bản.
• EDM bốn trục: Bổ sung chức năng gia công xoắn và in chuyển, với trục C cho phép điều chỉnh góc tự động để gia công tiếp theo.
• EDM năm trục trở lên: Chủ yếu dùng để gia công theo đường dẫn kết hợp mở rộng lỗ theo định hướng, mang lại độ linh hoạt và độ chính xác cao nhất, phù hợp với các tác vụ gia công tinh vi và phức tạp nhất.

Kết luận

Việc lựa chọn thiết bị EDM phù hợp đòi hỏi phải cân nhắc nhiều yếu tố, bao gồm cài đặt điện áp, lựa chọn chất lỏng cách điện, thiết kế cấu trúc máy và số trục đồng bộ. Hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng chính này sẽ giúp bạn đưa ra quyết định chính xác hơn và chọn được máy EDM phù hợp nhất để đáp ứng các nhu cầu gia công khác nhau.

Chúng tôi hy vọng bài viết này mang đến thông tin hữu ích và giúp bạn đưa ra quyết định tốt nhất trong quá trình lựa chọn thiết bị EDM. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào thêm hoặc cần thêm tư vấn, vui lòng liên hệ với chúng tôi. Chúng tôi luôn sẵn sàng cung cấp cho bạn sự hỗ trợ và dịch vụ chuyên nghiệp nhất, giúp bạn đạt được thành công trong lĩnh vực EDM.