Gia Công Bằng Tia Lửa Điện
Gia công bằng tia lửa điện (EDM - Electrical Discharge Machining) là một quá trình gia công chế tạo sử dụng các xung điện năng lượng cao để loại bỏ vật liệu từ một vật dẫn điện. Quá trình này hoàn toàn không liên quan đến lực cơ học, cho phép gia công các hình dạng phức tạp và chính xác cao trên nhiều loại vật liệu cứng, khó gia công bằng các phương pháp truyền thống. EDM đặc biệt hữu ích cho các vật liệu có độ cứng cao như thép cứng, hợp kim cứng, ceramic và đồ gốm kỹ thuật, những vật liệu thường gây khó khăn cho các phương pháp gia công cắt gọt thông thường.
Nguyên lý hoạt động của EDM dựa trên hiện tượng phóng điện giữa hai điện cực. Một điện cực, thường được làm từ đồng hoặc graphit, đóng vai trò là điện cực công cụ, trong khi vật liệu cần gia công đóng vai trò là điện cực đối cực. Hai điện cực được ngâm trong một môi trường dielectric (chất cách điện), thường là dầu hoặc nước de-ionized. Một nguồn điện cung cấp các xung điện áp cao giữa hai điện cực, tạo ra các tia lửa điện nhỏ li ti giữa chúng. Mỗi tia lửa điện làm nóng chảy và bốc hơi một lượng nhỏ vật liệu từ cả hai điện cực. Tuy nhiên, do điện cực công cụ thường được thiết kế để có độ bền cao hơn, nên phần lớn vật liệu bị loại bỏ từ vật liệu cần gia công.
Có hai phương pháp gia công EDM chính: EDM chìm (sinking EDM) và EDM dây (wire EDM). EDM chìm sử dụng một điện cực hình dạng cố định để gia công ra hình dạng mong muốn trên vật liệu. Phương pháp này thường được sử dụng để tạo ra các lỗ, rãnh, và các hình dạng phức tạp trong khuôn mẫu hoặc các bộ phận chính xác cao. EDM dây sử dụng một sợi dây kim loại mảnh làm điện cực, được dẫn hướng chính xác qua vật liệu cần gia công. Phương pháp này cho phép tạo ra các khe hở hẹp, cắt các hình dạng phức tạp và gia công các vật liệu dày.
Ưu điểm chính của gia công EDM là khả năng gia công các hình dạng phức tạp, độ chính xác cao, không bị ảnh hưởng bởi độ cứng của vật liệu và khả năng gia công các vật liệu khó gia công khác. Tuy nhiên, quá trình này cũng có những nhược điểm như tốc độ gia công tương đối chậm, chi phí cao hơn so với các phương pháp gia công truyền thống, và cần phải xử lý chất lỏng dielectric sau khi gia công. Bên cạnh đó, bề mặt gia công bằng EDM thường cần được xử lý bề mặt sau đó để đạt được độ nhẵn bóng mong muốn.
Tóm lại, gia công bằng tia lửa điện là một kỹ thuật gia công quan trọng và hữu ích trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là trong sản xuất khuôn mẫu, công cụ, và các bộ phận chính xác cao đòi hỏi độ phức tạp và chất lượng bề mặt cao. Sự lựa chọn giữa EDM chìm và EDM dây phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của vật liệu cần gia công cũng như yêu cầu về độ chính xác và hiệu quả.