EDM xung chìm

Cách hoạt động

1. 1

   Tạo hình điện cực. Một điện cực than chì hoặc đồng được phay thành bản âm chính xác của khoang, nhỏ hơn một chút để chừa chỗ cho khe phóng điện.

2. 2

   Nhúng phôi. Khối thép nằm trên bàn trong một bể dầu điện môi (chất lỏng cách điện). Dầu chặn dòng điện cho đến khi tia lửa hình thành, làm nguội kim loại và cuốn mảnh vụn đi.

3. 3

   Thu hẹp khe hở. Một servo (động cơ liên tục tự hiệu chỉnh vị trí của mình) hạ điện cực xuống cho đến khi chỉ còn một khe hở nhỏ, thường vài phần trăm milimet. Hai bên không bao giờ chạm nhau.

4. 4

   Phóng điện. Bộ phát xung bắn các xung điện áp ngắn. Mỗi xung xuyên thủng lớp dầu, và một tia lửa khoảng 8.000–12.000 °C làm nóng chảy và bốc hơi một hố nhỏ li ti.

5. 5

   Xả và tiến. Giữa các xung, dầu cuốn mảnh vụn ra khỏi khe hở. Servo giữ khe hở không đổi trong khi điện cực chìm sâu hơn, với hàng nghìn tia lửa mỗi giây.

6. 6

   Hoàn thiện nhẹ nhàng. Máy chuyển sang tia lửa yếu hơn, thường với một điện cực hoàn thiện mới và một chuyển động quỹ đạo nhỏ. Tia lửa nhỏ hơn để lại hố nhỏ hơn, cho kích thước và kết cấu bề mặt cuối cùng.

Thông số chính

Vật liệu

Mọi vật liệu dẫn điện: thép dụng cụ đã tôi, cacbua vonfram, titan, hợp kim niken, đồng. Không dùng cho nhựa, thủy tinh hay hầu hết gốm.

Chi tiết thường gặp

Khoang khuôn và cối, gân và rãnh sâu hẹp, góc trong sắc nhọn, rãnh then kín và lỗ lục giác bên trong trên chi tiết đã tôi

Kích thước chi tiết

Từ các chi tiết dưới 1 mm đến khoang trong khối khuôn rộng khoảng một mét

Độ chính xác

Thường khoảng ±0,01 mm; vài micron (phần nghìn milimet) khi hoàn thiện cẩn thận

Bề mặt hoàn thiện

Mờ và có các hố nhỏ li ti. Độ nhám Ra (chiều cao trung bình của các nhấp nhô bề mặt) từ khoảng 10 µm khi gia công thô đến khoảng 0,2 µm khi hoàn thiện.

Số lượng phù hợp

Chiếc đơn lẻ và dụng cụ (mỗi khuôn là duy nhất); chi tiết chính xác nhỏ với loạt vừa phải

Chi phí khuôn dụng cụ và máy

Máy khoảng 100.000–500.000 USD; một điện cực riêng cho mỗi hình dạng, thường nhiều cái (thô và tinh)

Tốc độ

Chậm: thường 2–400 mm³ kim loại mỗi phút; một khoang khuôn thường mất vài giờ đến vài ngày

Ưu điểm và hạn chế

Ứng dụng

• Khuôn ép phun nhựaKhoang khuôn cho nắp, vỏ máy, đầu nối và chi tiết nội thất ô tô
• Đúc áp lực và rènKhuôn đã tôi cho vỏ nhôm và dụng cụ cầm tay rèn
• Hàng không vũ trụLỗ làm mát có hình trong cánh tuabin hợp kim niken
• Điện tửKhuôn và cối dập cho các chi tiết đầu nối cực nhỏ
• Xưởng dụng cụLấy ra các mũi taro và mũi khoan gãy kẹt trong chi tiết đắt tiền

Cách nhận biết

• Bề mặt mờ, “nhám sương” đồng đều, tạo nên từ những hố nhỏ chồng lên nhau, không có vết dụng cụ chạy theo một hướng.
• Góc trong sắc nhọn và gân sâu, hẹp mà không dao cắt quay nào với tới được.
• Trên chi tiết nhựa đúc, vân mờ hạt mịn đều thường đến từ khuôn xói mòn bằng tia lửa điện (phân cấp theo thang vân VDI 3400).
• Trong xưởng: các điện cực than chì xám đậm trông như “bản âm” chính xác của chi tiết.

So sánh với

Xem video

Introduction to Electrical Discharge Machining | Learn to Burn

Practical Machinist · Vật lý cơ bản của EDM, giải thích cho người mới

Electrical discharge machining die sinker EDM ( Working principle, animation and application )

temmy candra wijaya · Hoạt họa về điện cực, khe hở và tia lửa điện

Sinker EDM (Electrical Discharge Machining)

Defiance Machine · Một máy thực tế đang đốt ra khoang dưới dầu

Sodick AD3L Sinker EDM with Tool Change

Sodick Inc. · Thay điện cực tự động để chạy không người trông

Xem ảnh thật

• Wikipedia: Electrical discharge machining — sơ đồ nguyên lý, máy EDM chìm và EDM cắt dây
• Tìm ảnh trên Wikimedia Commons