Khám phá chi tiết từ A-Z về phương pháp gia công cắt dây

Gia công cắt dây là phương pháp phổ biến trong gia công cơ khí đối với các vật liệu có đặc điểm dẻo và dẫn điện. Phương pháp này có nguyên lý hoạt động vô cùng đặc biệt khi không sử dụng nhiệt độ hay tương tác vật lý để loại bỏ phần dư thừa. Hãy cùng cơ khí KCC tìm hiểu chi tiết hơn về phương pháp gia công cắt dây trong bài viết sau đây.

Gia công cắt dây là gì?

Gia công cắt dây là phương pháp gia công ăn mòn vật liệu bằng tia lửa điện,trong đó sợi dây cắt đóng vai trò như điện cực,liên tục phóng ra tia lửa điện đốt cháy kim loại. Phương pháp này sử dụng một dây dẫn điện làm điện cực (thường là dây đồng) và kích hoạt dòng điện áp cao, phương pháp này sẽ khiến các phần vật liệu cần loại bỏ bị ion hóa và xói mòn. Với đặc điểm là không gây nhiệt độ cao, đường cắt chính xác, phương pháp này thường được sử dụng để gia công các vật liệu có độ nhiệt độ nóng chảy thấp, dẻo và dễ dàng biến dạng nếu sử dụng các phương pháp cắt truyền thống.

Một ưu điểm khác của phương pháp gia công cắt dây là không chạm trực tiếp vào bề mặt vật liệu. Bởi phương pháp sử dụng nguyên lý xung điện, khiến cho bề mặt vật liệu tại điểm cắt từ từ mài mòn mà không ảnh hưởng đến các phần xung quanh.

Ưu – nhược điểm của phương pháp cắt dây

Gia công cắt dây là phương pháp không thể thiếu trong quy trình sản xuất hiện đại. Phương pháp này đem lại nhiều ưu điểm như:

• Đem lại độ chính xác cao với sai số chỉ tính bằng micromet. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ngành công nghiệp yêu cầu độ chính xác tuyệt đối.
• Một ưu điểm khác của cắt dây là bề mặt sản phẩm sau khi gia công rất mịn, không cần phải qua các bước xử lý bổ sung như đánh bóng.
• Cắt dây có thể gia công các vật liệu cực kỳ cứng, bao gồm thép cứng, hợp kim titan, và các vật liệu siêu cứng khác.

Bên cạnh đó, phương pháp này vẫn còn một số nhược điểm sau đây:

• Một trong những hạn chế lớn nhất của cắt dây là chi phí đầu tư ban đầu khá cao, do máy móc và trang thiết bị cần thiết.
• So với các phương pháp khác, tốc độ gia công của cắt dây thường chậm hơn, đặc biệt khi gia công các chi tiết lớn hoặc phức tạp.
• Cắt dây cũng có những hạn chế nhất định về kích thước sản phẩm, do kích thước của máy và dây cắt.

Ứng dụng của phương pháp gia công cắt dây

Gia công cắt dây thường được dùng để cắt các vật liệu dẻo, yêu cầu độ chính xác cao và hình dạng tương đối phức tạp. Trong thực tế, phương pháp được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:

• Trong ngành cơ khí, công nghệ cắt dây được sử dụng để gia công các chi tiết máy, khuôn mẫu, và các bộ phận có yêu cầu cao về độ chính xác.
• Công nghệ cắt dây cũng được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các linh kiện điện tử, như vi mạch và các thành phần bán dẫn, nơi độ chính xác là yếu tố quan trọng.
• Ngoài ra, cắt dây còn được sử dụng trong y tế và khoa học, đặc biệt là trong việc sản xuất các dụng cụ y tế và các thiết bị nghiên cứu khoa học.

>> Xem thêm: Tìm hiểu chi tiết về máy cắt dây CNC trong gia công

Các loại máy cắt dây phổ biến trên thị trường

Trên thị trường hiện nay có 3 loại máy cắt dây phổ biến, được sử dụng nhiều trong ngành cơ khí đó là:

• Máy cắt dây EDM (Electrical Discharge Machining) là loại máy cắt dây sử dụng nguyên lý phóng điện để cắt qua vật liệu. Đây là loại máy phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.
• Máy cắt dây tia nước sử dụng áp lực nước cao để cắt qua vật liệu. Loại máy này thường được sử dụng để cắt các vật liệu không dẫn điện hoặc cần độ chính xác cao.
• Máy cắt dây CNC là loại máy cắt dây điều khiển bằng máy tính, cho phép thực hiện các đường cắt phức tạp với độ chính xác cao.

Cơ chế hoạt động của phương pháp gia công cắt dây

Phương pháp gia công cắt dây được tiến hành dựa trên tương tác điện cực giữa đầu cắt và bề mặt vật liệu. Trước khi tìm  hiểu về cơ chế hoạt động của phương pháp này chúng ta hãy cùng xem cấu tạo của máy cắt bao gồm những bộ phận nào nhé.

Máy cắt dây thường bao gồm các bộ phận chính như bàn máy, dây cắt, hệ thống điều khiển CNC, và hệ thống làm mát. Dây cắt thường được làm từ vật liệu dẫn điện, giúp thực hiện quá trình cắt qua các điện cực bà thường là dây đồng có đường kính chỉ khoảng 0.2 – 0.25 mm.

Cơ chế hoạt động của gia công cắt dây bao gồm 3 bước:

• Tạo điện cực: Đầu tiên, đầu cắt được lựa chọn sẽ là 1 mảng vật liệu dẫn điện để dùng làm điện cực. Đầu cắt và bề mặt vật liệu phải đảm bảo 1 khoảng cách nhất định trong suốt quá trình cắt.
• Tạo xung điện: Sau khi điện áp được truyền vào dây, đầu cắt sẽ trở thành điện cực và phóng ra xung điện trong không khí. Khi không khí giữa đầu cắt và bề mặt vật liệu chịu xung điện sẽ xảy ra hiện tượng ion hoá và tạo thành plasma. Dòng plasma là dòng vật chất đạt trạng thái nhiệt độ cao.
• Xói mòn: Dòng plasma tạo thành giữa khoảng cách của đầu cắt và bề mặt cắt sẽ khiến gây ra hiện tượng xói mòn vật liệu. Từ đó, các phần cần loại bỏ tại bề mặt cắt sẽ dần bị xói mòn và phân tán thành các mảnh vụn nhỏ.

Quy trình cắt dây bắt đầu bằng việc đặt chi tiết cần gia công lên bàn máy. Sau đó, dây cắt sẽ di chuyển qua chi tiết, tạo ra các đường cắt theo thiết kế. Hệ thống CNC giúp điều khiển chính xác vị trí và tốc độ di chuyển của dây cắt, đảm bảo độ chính xác của sản phẩm.

Phân biệt gia công cắt dây và phương pháp gia công cắt dây tia lửa điện

Gia công cắt dây và gia công cắt dây tia lửa điện (EDM) là hai phương pháp gia công hiện đại có nhiều điểm tương đồng nhưng cũng có những khác biệt quan trọng. Dưới đây là sự phân biệt giữa hai phương pháp này:

• Gia công cắt dây sử dụng một dây cắt mỏng, thường là dây kim loại, để cắt qua vật liệu bằng cách chuyển động liên tục. Dây cắt này có thể được làm từ đồng, molypden hoặc các vật liệu dẫn điện khác. Quá trình cắt được thực hiện nhờ sự di chuyển của dây cắt và chi tiết gia công theo quỹ đạo được lập trình. Phương pháp này được sử dụng để cắt các chi tiết có hình dạng phức tạp và yêu cầu độ chính xác cao. Nó thường được áp dụng trong các ngành công nghiệp như cơ khí, điện tử và y tế.
• EDM sử dụng các tia lửa điện để làm nóng chảy và bay hơi vật liệu tại điểm cắt. Quá trình này được điều khiển bằng cách tạo ra các xung điện ngắn giữa dây cắt và chi tiết gia công, trong môi trường chất lỏng dẫn điện như dầu hoặc nước. Phương pháp EDM chủ yếu được sử dụng để gia công các vật liệu cứng và khó gia công như kim cương, hợp kim titan, và các vật liệu chịu nhiệt.
• EDM thường có tốc độ gia công chậm hơn và chi phí cao hơn do yêu cầu về máy móc và điều kiện gia công đặc biệt.

Trên đây, chúng tôi vừa chia sẻ với các bạn về phương pháp gia công cắt dây và so sánh với phương pháp gia công cắt dây tia lửa điện. Hy vọng bài viết đã đem đến cho các bạn những thông tin hữu ích. Nếu bạn có nhu cầu đặt gia công cơ khí, hãy liên hệ với chúng tôi qua số hotline để được tư vấn và báo giá nhé.

ID bài viết: 193197