Cắt dây tia lửa điện [Wirecut electric discharge machining – WEDM] được giới thiệu vào cuối thập niên 1960. 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 WEDM đã có những sự phát triển vượt bậc. Các máy WEDM ngày càng tinh vi hơn và ngày càng thể hiện tính hiệu quả cao và khả năng đạt độ chính xác cao.
- Cắt dây tia lửa điện EDM là gì ?
Cắt dây tia lửa điện là một hình thức đặc biệt của gia công tia lửa điện. Điểm khác nhau cơ bản giữa cắt dây tia lửa điện và xung điện [Die-sinker EDM] là thay vì sử dụng những điện cực thỏi có hình dạng phức tạp thì trong WEDM điện cực là một sợi dây có đường kính từ 0,1 – 0,3mm. Dây này được cuốn liên tục và chạy theo một biên dạng cho trước, cắt được bề mặt 2D và 3D phức tạp.
Chuyển động của dây cắt được điều khiển theo một đường bao nằm trong hệ tọa độ XY. Thường thì bàn máy được điều khiển CNC để tạo ra chuyển động theo các phương X và Y. Kết hợp dịch chuyển phụ đầu dẫn dây trên và dưới theo trục U, V tạo ra các góc nghiêng giây giúp máy gia công cắt được các góc côn từ 20-30o tùy thuộc vào chiều dầy phôi gia công.
Chuyển động được điều khiển này tạo thành một đường liên tục với độ chính xác khoảng 0,001mm và chuyển động này phải được lập trình bằng các phần mềm CAD/CAM có modul cho máy cắt dây. Cũng có thể lập trình bằng tay cho các ứng dụng đơn giản.
Dây cắt được dẫn hướng thông qua hai cơ cấu dẫn hướng [wire guilde] bằng kim cương. Tùy vào đường kính của dây mà đường kính trong của lỗ cơ cấu dẫn hướng dây có giá trị phù hợp. Thường nhà cung cấp kèm theo máy chính một số bộ cơ cấu dẫn hướng thích hợp cho vài loại cỡ đường kính dây cắt.
Phần lớn các máy cắt dây đời mới đều đều trang bị hệ thống xỏ dây tự động [Auto wire threading – AWT]
- Những điểm khác biệt giữa gia công xung điện [Die-siker EDM] và gia công bằng dây cắt [Wire cut EDM]
Gia công bằng điện cực thỏi người ta sử dụng dầu làm chất điện môi thì trong WEDM lại dùng nước khử khoáng. [Một số máy cắt dây WEDM có độ chính xác cao cũng có thể sử dụng điện môi là dầu]
Khi gia công bằng điện cực thỏi, sự phóng điện xảy ra giữa mặt đầu điện cực với chi tiết gia công còn khi gia công bằng dây cắt thì sự phóng điện xảy ra giữa mặt bên dây cắt với chi tiết gia công
Vùng phóng điện khi gia công bằng điện cực thỏi bao gồm mặt đầu và góc của điện cực. Còn vùng phóng điện khi gia công bằng dây cắt chỉ bao gồm mặt 180o của dây cực khi nó tiến đến cắt chi tiết gia công.
- Cấu tạo của máy cắt dây tia lửa điện EDM
Máy cắt dây tia lửa điện thường được chia thành 4 phần :
- Hệ thống cơ khí :thân máy, bàn máy, hệ thống dẫn dây..
- Hệ thống điện môi: thùng chứa điện môi, hệ thống lọc, hệ thống trao đổi ion
- Tủ điện nguồn
- Hệ điều khiển số CNC
Tùy theo tiêu chí,có thể chia máy cắt dây tia lửa điện thành 2 loại: Máy EDM truyền thống và máy EDM CNC
Máy WEDM truyền thống là loại máy đầu tiên dùng dây cắt điều khiển bằng tay. Loại này có kết cấu đơn giản, khả năng công nghệ kém và độ chính xác kém. Chất lượng khi gia công trên máy này phụ thuộc vào tay nghề công nhân vận hành máy và chỉ gia công được những dạng hình học đơn giản, không gia công được bề mặt phức tạp như bề mặt côn, bánh răng…
Máy WEDM CNC là loại EDM điều khiển chương trình số. Loại này có kết cấu phức tạp hơn nhiều, tuy nhiên khả năng công nghệ của nó rất cao. Nó có thể gia công được các bề mặt có độ phức tạp cao với độ chính xác cao.
Bên cạnh quá trình gia công EDM bình thường, quá trình gia công WEDM 5 trục “thực” cũng đang dần trở nên phổ biến. Gia công EDM 5 trục “thực” có sự khác biệt với gia công CNC 5 trục. Thông thường người ta nghĩ rằng khi nghiêng bộ dẫn dây cắt sẽ thành gia công 5 trục.
Trong thực tế, gia công EDM 5 trục “thực” phải có hệ thống bàn xoay [kiểu indexing] để làm xoay chi tiết gia công. Chi tiết khi gá lên bàn xoay này có thể được xoay đồng thời trong quá trình gia công. Phổ biến hơn, các bàn xoay được dùng để phân độ chi tiết gia công với gia số định trước, đặc biệt hữu dụng khi yêu cầu gia công chi tiết với dung sai nghiêm ngặt. Gia công EDM 5 trục thường được áp dụng để chế tạo các chi tiết phức tạp trong hàng không, y học và trong kỹ nghệ truyền thống.
Với hơn nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực phân phối dao cụ cắt gọt cơ khí, dây đồng và linh phụ kiện cho máy cắt dây EDM , chúng tôi cam kết mang đến những sản phẩm chính hãng, uy tín, chất lượng với giá thành cạnh tranh và dịch vụ hậu mãi tốt nhất. Khi đến với chúng tôi, đặc biệt quý khách sẽ được tư vấn chu đáo tận tình, giải quyết những vướng mắc băn khoăn, giảm thiểu được chi phí đầu tư, đạt được hiệu quả cao nhất.
Lựa chọn Văn Thái và các sản phẩm do Văn Thái cung cấp quý khách sẽ vô cùng hài lòng vì chúng tôi có:
– Dịch vụ giao hàng tận nơi và nhanh chóng.
– Hậu mãi tốt.
– Sản phẩm giá thành hợp lý, chủng loại đa dạng.
Hiện nay có rất nhiều công nghệ cắt kim loại tiên tiến, chúng có những ưu và đặc điểm riêng. Bài viết này Văn Thái sẽ phân tích một cách tổng quan nhất về 3 công nghệ cắt Laser, cắt bằng tia nước, cắt bằng tia lửa điện EDM tiên tiến trên thế giới hiện nay.
Sau đây chúng ta hãy cùng tìm hiểu khái niệm về phương pphaspcawts dây của ba loại này nhé
- Tìm hiểu khái niệm về ba loại phương pháp cắt dây phổ biến
- Phương pháp cắt bằng tia Laser
Cắt laser là làm cho vật liệu bị tan chảy, bốc hơi, hoặc đạt đến điểm nóng chảy bằng cách chiếu chùm laser có mật độ công suất cao và tập trung, đồng thời loại bỏ phần vật liệu nóng chảy bằng luồng khí áp lực cao. Laser CO2 và laser fiber [sợi quang] thường được sử dụng rất phổ biến. Cắt laser là một trong những phương pháp cắt nhiệt.
- Phương pháp cắt bằng tia nước
Cắt tia nước là phương pháp sử dụng dòng nước áp lực cao để thực hiện mục đích cắt. Dưới sự kiểm soát của máy tính, nó có thể cắt phôi theo ý muốn, và vật liệu ít bị ảnh hưởng bởi phương pháp cắt này. Cắt tia nước được chia thành hai loại đó là có sử dụng hạt mài và không sử dụng hạt mài.
- Phương pháp cắt bằng tia lửa điện EDM
Công nghệ cắt dây tia lửa điện [WEDM] có thể được chia thành cắt dây nhanh, cắt dây trung bình và cắt dây chậm. Tốc độ di chuyển dây của WEDM nhanh là 6 ~ 12 m/s. Dây di chuyển qua lại ở tốc độ cao với độ chính xác cắt kém. Cắt dây WEDM trung bình, là một kỹ thuật mới trong những năm gần đây, thực hiện bằng việc lặp lại nhiều tính năng cắt dựa trên cắt dây WEDM nhanh. Đối với cắt dây chậm, tốc độ di chuyển của dây WEDM khoảng 0.2 m/s. Dây điện cực di chuyển ở tốc độ thấp và theo một chiều, cho độ chính xác cắt rất cao.
- Công dụng của ba phương pháp cắt phổ biến hiện nay
- Phương pháp cắt bằng tia nước
Một lợi ích quan trọng của máy cắt tia nước CNC là khả năng cắt mọi vật liệu mà không làm thay đổi cấu trúc và tính chất vốn có của vật liệu, do quá trình cắt bằng tia nước là không sinh nhiệt. Chiều dày cắt kim loại có thể lên tới 150mm, vết cắt đẹp và chính xác hơn nhiều so với cắt bằng plasma hay cắt gas-oxy.Máy cắt tia nước cũng có khả năng tạo ra các vết cắt có biên dạng phức tạp trên vật liệu. Với phần mềm chuyên dụng và đầu gia công 3 trục, 5 trục, các chi tiết có biên dạng và hình dáng phức tạp hoàn toàn có thể được tạo ra một cách nhanh chóng và chính xác. Cắt tia nước có thể làm giảm lượng vật liệu phế liệu được sản xuất. Cắt bằng tia nước cũng tạo ra ít bụi, khói trong không khí, ít ảnh hưởng tới môi trường và sức khỏe con người. Cắt tia nước không chỉ được sử dụng cho ứng dụng cắt kim loại, vật liệu thường được cắt bằng tia nước còn bao gồm các sản phẩm dệt, cao su, bọt, nhựa, da, vật liệu tổng hợp, đá, ngói, thủy tinh, kim loại, thực phẩm, giấy và nhiều hơn nữa.
- Phương pháp cắt bằng laser
Công nghệ cắt Laser có ý nghĩa rất lớn trong ngành cơ khí chế tạo. Nó có thể cắt các vật liệu chi tiết như ốc vít, chi tiết máy khung sườn, cắt được mọi hình dáng tùy theo yêu cầu của khách hàng. Bên cạnh đó, nhờ máy cắt Laser mà những thép tấm dày đến vài chục milimet đều được xử lý với đường cắt chỉ bằng sợi tóc, sản phẩm tạo ra có độ tinh xảo cao, không bị cháy xém…
Gia công cắt khắc CNC chuyên dụng còn được ứng dụng để khắc trên mọi chất liệu như: khắc logo trên kim loại, cắt khắc các mô hình kiến trúc, nội thất,….
Công nghệ cắt Laser được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm nội, ngoại thất, các sản phẩm biển bảng, logo quảng cáo,….
Ưu điểm:
- Tiết kiệm 100% chi phí công cụ
- Tiết kiệm 40% chi phí vật liệu hao phí
- Tăng khả năng thay đổi thiết kế
- Tăng chất lượng cắt và độ chính xác
- Tăng khả năng kiểm soát chiều sâu cắt
- Cắt, đục và khắc trên cùng 1 thiết kế
- Tăng năng suất trong ngắn và dài hạn
- Phương pháp cắt bằng tia lửa điện EDM
Bề mặt chi tiết được gia công EDM có thể đạt Ra = 0,63µm khi gia công thô và Ra = 0,16µm khi gia công tinh. Thông thường độ chính xác gia công vào khoảng 0,01mm. Ở các máy khoan tọa độ EDM độ chính xác gia công đạt đến 0,0025mm.
Phương pháp này có thể gia công những vật liệu khó gia công mà các phương pháp gia công không truyền thống không làm được như thép tôi, thép hợp kim khó gia công, hợp kim cứng. Nó cũng gia công được các chi tiết hệ lỗ có hình dáng phức tạp.
Ưu điểm:
- Gia công được các loại vật liệu có độ cứng tùy ý
- Điện cực có thể sao chép hình dạng bất kì, chế tạo và phục hồi các khuôn dập bằng thép đã tôi
- Chế tạo các lưới sàn, rây bằng cách gia công đồng thời các lỗ bằng những điện cực rất mảnh.
- Gia công các lỗ có đường kính rất nhỏ, các lỗ sâu với tỉ số chiều dài trên đường kính lớn.
- Do không có lực cơ học nên có thể gia công hầu hết các loại vật liệu dễ vỡ, mềm… mà không sợ bị biến dạng
- Do có dầu trong vùng gia công nên bề mặt gia công được tôi trong dầu
Hy vọng bài viết trên sẽ giúp ích cho các bạn có thêm thông tin về các loại phương pháp cắt kim loại phổ biến nhất hiện nay. Nếu các bạn có nhu cầu cần thay mới hay đầu tư thêm các vật tư và linh kiện EDM để máy được hoạt động tốt hơn thì hãy liên hệ với công ty của mình nhé. Với hơn nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực phân phối dao cụ cắt gọt cơ khí, dây đồng và linh phụ kiện cho máy cắt dây EDM , chúng tôi cam kết mang đến những sản phẩm chính hãng, uy tín, chất lượng với giá thành cạnh tranh và dịch vụ hậu mãi tốt nhất. Khi đến với chúng tôi, đặc biệt quý khách sẽ được tư vấn chu đáo tận tình, giải quyết những vướng mắc băn khoăn, giảm thiểu được chi phí đầu tư, đạt được hiệu quả cao nhất.
Lựa chọn Văn Thái và các sản phẩm do Văn Thái cung cấp quý khách sẽ vô cùng hài lòng vì chúng tôi có:
- Dịch vụ giao hàng tận nơi và nhanh chóng.
- Hậu mãi tốt.
- Sản phẩm giá thành hợp lý, chủng loại đa dạng.