Máy xung

Máy Xung – Nguyên Lý Hoạt Động và Ứng Dụng

1. Máy xung là gì?

Máy xung, còn gọi là máy xung điện EDM (Electrical Discharge Machining), là một loại máy gia công cơ khí chính xác bằng phương pháp ăn mòn điện tia lửa (Spark Erosion). Máy xung sử dụng các xung điện để loại bỏ vật liệu trên phôi mà không cần tiếp xúc trực tiếp, giúp gia công các chi tiết có độ cứng cao và hình dạng phức tạp.

2. Nguyên lý hoạt động của máy xung

Máy xung EDM hoạt động dựa trên nguyên lý phóng tia lửa điện giữa điện cực (tool) và phôi gia công trong môi trường chất điện môi (thường là dầu hoặc nước khử ion). Quá trình này diễn ra theo các bước:

1. Điện cực và phôi được đặt gần nhau nhưng không tiếp xúc.

2. Nguồn điện cao áp tạo ra tia lửa điện giữa hai bề mặt, làm nóng chảy và bốc hơi một phần vật liệu phôi.

3. Chất điện môi làm mát và rửa trôi vật liệu bị xói mòn.

4. Quá trình lặp lại nhiều lần với hàng nghìn tia lửa nhỏ mỗi giây, giúp tạo ra hình dạng mong muốn trên phôi.

3. Các loại máy xung EDM

Máy xung EDM có nhiều loại, phổ biến nhất là:

• Máy xung điện dạng Die-Sinking EDM: Dùng để tạo hình 3D phức tạp bằng một điện cực có hình dạng tương ứng với chi tiết cần gia công.

• Máy cắt dây EDM (Wire EDM): Sử dụng dây kim loại (thường là đồng hoặc molypden) làm điện cực để cắt kim loại theo biên dạng mong muốn.

• Máy khoan lỗ EDM (Small Hole EDM Drilling): Dùng để khoan các lỗ rất nhỏ trên vật liệu cứng mà khoan truyền thống không thể thực hiện được.

4. Ứng dụng của máy xung

Máy xung EDM có nhiều ứng dụng quan trọng trong các ngành công nghiệp:

• Chế tạo khuôn mẫu: Gia công khuôn ép nhựa, khuôn dập kim loại, khuôn đúc áp lực.

• Gia công chi tiết có độ cứng cao: Cắt hoặc tạo hình trên vật liệu như hợp kim cứng, titan, carbide.

• Ngành hàng không, vũ trụ, y tế: Sản xuất chi tiết động cơ máy bay, thiết bị y tế siêu chính xác.

• Gia công chi tiết có hình dạng phức tạp: Tạo rãnh nhỏ, lỗ sâu, hoặc biên dạng tinh vi mà phương pháp cắt gọt truyền thống không thể làm được.

5. Ưu điểm và nhược điểm của máy xung EDM

Ưu điểm:
✔ Gia công chính xác cao, không gây biến dạng cơ học.
✔ Cắt được vật liệu siêu cứng mà dao cắt thông thường không thể gia công.
✔ Tạo hình phức tạp mà phương pháp truyền thống khó thực hiện.
✔ Không tạo ứng suất dư hoặc bavia trên bề mặt.

Nhược điểm:
✖ Tốc độ gia công chậm hơn so với cắt gọt truyền thống.
✖ Chi phí vận hành cao do tiêu hao điện cực và dầu điện môi.
✖ Chỉ áp dụng cho vật liệu dẫn điện.

6. Kết luận

Máy xung EDM là một công cụ không thể thiếu trong ngành cơ khí chính xác, đặc biệt trong chế tạo khuôn mẫu và gia công vật liệu cứng. Dù có chi phí cao và tốc độ chậm hơn so với các phương pháp cắt gọt truyền thống, nhưng khả năng gia công các chi tiết phức tạp và độ chính xác cao giúp máy xung trở thành lựa chọn tối ưu cho nhiều ứng dụng công nghiệp hiện đại.