CHỌN LỰA DÂY CẮT CHO MÁY CẮT DÂY EDM

CHỌN LỰA DÂY CẮT CHO MÁY CẮT DÂY EDM

Các loại dây cắt EDM

1. Dây molipdebnum: Là loại dây cắt rất chắc chắn với lực căng dây trên 275 000psi. Nhưng do đây là loại vật liệu điện cực khá kém chất lượng, bởi có nhiệt độ nóng chảy hóa cao lên đến 2625°C và 5560°C.

Loại dây này thường được sử dụng với đường kính nhỏ (0.006-0.004”) hoặc rất nhỏ (<0.004”) để cắt các mẫu đòi hỏi có mạch cắt nhỏ. Nhờ có lực căng lớn, nên dây molylidebnum có khả năng cắt các mặt phẳng cực tốt và giảm đáng kể việc đứt dây so với dây đồng thông thường.

Dây moly thường xuyên được sử dụng trong những ứn dụng đặc biệt như y tế và quân sự bởi những sản phẩm gia công những ngành này yêu cầu cao khi không đượcphép dính bẩn đồng hoặc kẽm vào bề mặt cắt.

Dây moly có các hạn chế là chi phí cao, khả năng xỏ dây kém và tốc độ cắt thấp.

2. Dây đồng đỏ tinh luyện: là loại dây điện cực từng được sử dụng đầu tiên cho máy cắt dây EDM. Việc dễ kiếm và khả năng dẫn điện tốt khiến cho dây đồng đỏ tinh luyện trở thành loại điện cực lý tưởng. Tuy nhiên, với thiết kế công suất ngày càng lớn của bộ phát điện, điện cực dây đồng đỏ bộc lộ nhiều mặt hạn chế về tốc độ cắt cững như lực căng dây (34,000-60,000psi). Dây đồng đỏ hiện nay hầu như không được các kĩ sư khuyên dùng sử dụng cho máy cắt dây EDM.

3. Dây đồng thau: là loại dây đồng điện cực sử dụng cho máy cắt dây EDM phổ biến nhất hiện nay . Dây đồng bao gồm hợp kim đồng(Cu) và kẽm (Zn). Tỷ lệ hợp kim Cu/Zn phổ thông của dây đồng thau  điện cực là 63/37 (Mỹ và Châu Âu) hoặc 65/35 (tại châu Á).

Kẽm là chất kim loại có điểm nóng chảy và hóa hơi thấp hơn nên là được coi là vật liệu điện cực tốt hơn đồng đỏ. Dây có càng nhiều kẽm trên bề mặt ngoài thì tốc độ cắt sẽ càng cao, năng suất càng lớn. Mặt khác, khi tỷ lệ kẽm đạt đến 40% sẽ gây khó khăn hơn cho quá trình sản xuất rút kéo dây.

Lực căng dây của dây đồng thau trong từ 54,000-173,000psi, phụ thuộc nhiều vào tỷ lệ hợp kim và động cứng (temper) vật liệu.

Dây đồng thau thường có màu vàng sáng. Nếu mầu dây bị sẫm màu lại, màu không đồng đều là dây có dấu hiệu bị ôxi hóa, hoặc bị bám bẩn.

Dây đồng thau được áp dụng hầu hết trên các loại máy đời mới, và là loại dây cắt hiệu quả với các phôi thép.

Dây đồng thau điện cực thường có độ cứng, giãn dài từ <2% đến trên 30%.Dây có độ giãn dài % thấp sẽ giúp cho việc xỏ dây dễ dàng hơn tuy nhiên lại hạn chế cho quá trình cắt côn. Và mặt khác dây có độ giãn dài cao có thể cắt côn tới 45 độ nhưng xỏ dây sẽ gặp nhiều khó khăn.

4. Dây đồng phủ kẽm (coated wire): là loại dây có lõi đồng đỏ hoặc đồng thau, được phủ bên ngoài một lớp kẽm dầy 2-3 micron. Dây phủ kẽm được sản xuất theo phương pháp mạ tĩnh điện, sẽ có độ đồng nhất của bề mặt và đồng đều của lớp phủ cực cao; hoặc cũng có thể được phủ theo phương pháp mạ nhúng nóng (hot dipping) với giá thành thấp hơn; đây là phương pháp phủ nhanh nhưng kém chính xác hơn rất nhiều.

Dây phủ kẽm có lực căng dây từ 61,000-130,000psi ; được phủ kẽm hoặc kẽm ôxít tùy theo ứng dụng. So với dây đồng thau thông thường, dây phủ kẽm có tốc độ cắt nhanh hơn và khả năng đứt dây thấp hơn. Dây đồng phủ kẽm đã cải thiện được những yếu tố cần có và tối ưu những gì có so với đồng thau.

Do vậy với các ứng dụng cần đẩy nhanh tốc độ cắt (thô hoặc tinh) thì có thể áp dụng được dây phủ kẽm. Dây phủ kẽm còn giúp mang lại độ bóng bề chi tiết gia công cao, đặc biệt cho các vật liệu carbide và PCB.

5. Dây đồng thấm kẽm: loại dây này được sản xuất theo cách thức ủ khuếch tán, nhằm tăng hàm lượng kèm (>40%) giúp tạo ra loại dây cắt điện cực chất lượng cao. Theo đó mà bên ngoài lõi đồng đỏ hoặc đồng thau, người ta phủ một lớp  kẽm dây 15-18 micron, rồi cho vào ủ trong lò chuyên dụng nhiệt luyện, làm khuêch tán phân tử kẽm vào phần lõi đồng tạo thành một là loại dây hợp kim đồng kẽm với hàm lượng đồng 50%/kẽm 50% (thực tế Zn 45-47%).

Dây đồng thấm kẽm có màu thường thấy là vàng nâu hoặc nâu. Dây thường được dùng làm điện cực EDM cho các ứng dụng cắt chi tiết có kích thước lớn, gia công khối lớn hoặc gia công với điều kiện xối (flushing)  hạn chế.

Dây đông thấm kẽm là loại dây này cũng được dùng để cắt các vật liệu thép dụng cụ, nhôm hoặc graphite.

6. Dây lõi thép: Là loại dây cắt có lõi bằng sợi thép carbon với độ cứng cao và được mạ một lớp đồng thau nhiều kẽm, nhằm mang đến một giải pháp cắt gia công chất lượng cao. Dây lõi thép với đường kinh nhỏ (.001”-.004”), có lực căng dây 290,000psi, cao hơn dây moly, nhưng lại có được đặc tính cắt ổ hơn. Dây lõi thép có đường kinh lớn hơn (.006”-.012”) có lực căng dây trong khoảng 116,000-145,000psi. Dây lói thép là một lựa chọn khi phải cắt các chi tiết rất dầy, đòi hỏi độ thẳng cao và trong điều kiện xối flushing kém.

7. Dây tungsten: là loại dây có nhiệt độ nóng chảy và hóa hơi lên tới 3410°C và 5930°C; cao hơn dây moly.

Với ưu điểm là dây tungsten có hiệu suất cắt thấp so với các loại điện cực dây tuy nhiên trong một số trường hợp khó thì đây lại là sự lụa chọn tối ưu nhất. Thường có đường kinh  trung bình nhỏ (001”-.002”), dây tungsten có lực căng dây cao nhất trong  các loại dây cắt EDM, cho phép cắt các đường rất mảnh, và mặt cắt thẳng. Dây tungsten thường được dùng cho các ứng dụng cắt sản phẩm không được dính đồng hoặc kẽm.

Cũng như dây moly dây tungtsen được ứng dụng trong các nhà máy, xưởng cơ khí của ý tế hoặc quân đội.

Một số đề xuất về lựa chọn thay thế dây cắt EDM

Tags: dây đồng, dây molipden