Website: Email : Tel : 0918.775.368
thiết kế công nghệ chế tạo đầu nối ba ngả đa năng
từ nhựa phenol fomaldehit
Lời mở đầu
Ngày nay, sản phẩm nhựa xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực
khoa học kỹ thuật cũng nh trong đời sống hàng ngày. Trong các ngành
công nghiệp nhẹ, từ trớc đến nay đã sử dụng rất nhiều các chi tiết thiết
bị chế tạo từ vật liệu Polyme. Trong các ngành công nghiệp nặng xa
kia hầu hết các chi tiết máy, các thiết bị đều đợc chế tạo từ thép. Ngày
nay, các chi tiết ít chịu lực đã bắt đầu đợc chế tạo từ vật liệu nhựa, cá
biệt một số loại nhựa có tính chịu lực cao, chịu nhiệt, chịu mài mòn và
chịu đợc môi trờng mà các loại thép bị phá huỷ, đợc thay thế thép để
chế tạo các chi tiết máy làm việc trong các điều kiện nói trên. Trực
quan nhất, trong đời sống hàng ngày, hầu hết các vật dụng cần thiết
phục vụ cho cuộc sống đều là các sản phẩm nhựa
Trớc đây việc chế tạo chày và cối của khuôn ép các sản phẩm
nhựa thờng đợc chế tạo bằng các phơng pháp cắt gọt truyền thống gặp
rất nhiều khó khăn khi lòng khuôn có hình dạng phức tạp. Việc chế
tạo lòng khuôn còn phụ thuộc nhiều vào trình độ ngời thợ, thời gian
chế tạo khuôn dài và độ chính xác lòng khuôn thấp.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của các ngành khoa học và kỹ
thuật, các công nghệ gia công mới cũng phát triển rất mạnh mẽ nh:
Công nghệ cắt bằng tia nớc áp suất cao, Công nghệ gia công bằng tia
lửa điện (Electrical Discharge Machining - gọi tắt là gia công EDM) ....
Việc ứng dụng các công nghệ này vào sản xuất, đặc biệt là trong lĩnh
vực gia công khuôn mẫu, nó đã giải quyết đợc các khó khăn trớc đây
và đem lại hiệu quả kinh tế rất cao.
Đồ án em đợc giao có nội dung: Thiết kế công nghệ chế tạo đầu
nối ba ngả đa năng từ nhựa Phenol formaldehit, thiết kế và gia công
khuôn có ứng dụng phơng pháp gia công xung định hình EDM và
MasterCAM 9.0.

Hà Nội ngày 28 tháng 5 năm 2005

Sinh viên
Lại Ngọc Thắng

2
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Phần i:
Khái quát về gia công tia lửa điện.
Ch ơng I
Tổng quan về gia công tia lửa điện-EDM
I. sự suất hiện của một công nghệ mới
Trong nửa đầu thế kỷ 20, nhu cầu về các vật liệu cứng, lâu mòn và siêu
cứng tăng lên không ngừng ở các nớc công nghiệp phát triển. Việc gia công
những vật liệu đó bằng phơng pháp cắt gọt thông thờng nh phay, bào, tiện,
khoan, mài,... là vô cùng khó khăn, đôi khi không thể thực hiện đợc.
Cách đây gần 200 năm, một nhà nghiên cứu ngời Anh Joseph Priestley
(1733-1809) trong các thí nghiệm của mình đã nhận thấy có một hiệu quả ăn
mòn vật liệu gây ra bởi sự phóng điện.
Đến 1943, hai vợ chồng ngời Nga Lazarenko tìm ra cánh cửa dẫn tới công
nghệ gia công tia lửa điện. Khi các tia lửa địên đợc phóng ra, vật liệu trên bề
mặt phôi bị hớt đi bởi một quá trình điện- nhiệt thông qua sự nóng chảy và bốc
hơi kim loại mà không phụ thuộc vào độ cứng của vật liệu- đó là quá trình gia
công bằng tia lửa điện EDM (Electrical Discharge Manchining ).
Ngày nay, quá trình gia công EDM đã đợc phát triển rộng rãi ở các nớc
phát triển, nhiều loại máy hoạt động trong lĩnh vực EDM đã đợc sản xuất với
nhiều kiểu khác nhau để phục vụ những mục đích khác nhau. Với các thuật toán
điều khiển mới, với các hệ thống điều khiển CNC cho phép gia công đạt năng
suất và chất lợng cao mà không cần có sự tham gia trực tiếp của con ngời.
Có hai phơng pháp công nghệ gia công tia lửa điện đợc sử dụng rộng rãi

- Nếu hai điện cực chạm nhau thì sẽ không có tia lửa điện mà sẽ
xẩy ra ngắn mạch có hại cho quá trình gia công.
- Nếu khe hở quá lớn thì sẽ không thể xẩy ra sự phóng tia lửa điện
điều này làm giảm năng suất gia công.
Để có thể làm phát sinh tia lửa điện, một điều không thể thiếu đợc là một
thời gian ngắn sau khi đã có dòng điện chạy qua hai điện cực thì phải ngừng
cung cấp năng lợng. Để làm đợc điều này ngời ta dùng một máy xung định
hình, đợc sinh ra bởi một máy phát tĩnh, trong những khoảng thời gian xác định
của một chu kỳ xung. Để đơn giản ngừơi ta dùng bộ phát xung RC nh trên hình
vẽ để cung cấp xung răng ca. Hoạt động của nó nh sau:
4
R
C
Điện cục
Phôi
Sơ đồ nguyên lý gia công tia lủa điện
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Điện áp cung cấp Ui qua R nạp điện cho tụ C, khi điện áp tụ C đạt đến Ui
bằng điện áp mồi tia lửa điện thì quá trình phóng điện bắt đầu, tụ điện phóng
điện ra R cho đến khi Ui giảm xuống đến điện áp tắt sau đó lại tiếp tục quá
trình nạp và lặp lại nh trên. Quá trình chuyển đổi năng lợng RC tạo ra dao
động hình thành xung răng ca.
Thời gian nạp tụ: T
1
= RC.
- Thời gian phóng điện T
2
rất ngắn vì trị số điện trở rất nhỏ.
- Chu kỳ phóng điện: T = T
1

/phút, công suất động cơ 10W/mm
3
/phút. Năng
suất và độ chính xác gia công sẽ tăng lên khi cng cấp một lực chu kỳ của dòng
dung dịch điện môi.
Sơ đồ dới đây cho ta thấy diễn biến của điện áp và dòng điện ở một máy
xung định hình, đợc sinh ra bởi một máy phát tĩnh, trong những khoảng thời
gian xác định của một chu kỳ xung
5
Website: Email : Tel : 0918.775.368
I
e
U
i
t
d
t
e
t
0
t
i
t
p
U
t
t
U
Trong đó:
- t

máy phát U
i
. U
e
và I
e
là các giá trị trung bình của điện áp và dòng điện khi
phóng tia lửa điện.
Trong một chu kỳ phóng tia lửa điện ta có thể phân biệt đợc ba pha sau:
Pha I: Đánh lửa.
Máy phát tăng điện áp khởi động qua một khe hở (đóng điện áp máy phat
U
i
). Dới ảnh hởng của điện trờng, từ cực âm (catốt) bắt đầu phát ra các điện tử
và chúng bị hút về phía cực dơng (anôt). Sự phát điện tử gây ra sự tăng cục bộ
tính dẫn điện của chất điện môi khe hở.
Các bề mặt của hai điện cực không hoàn toàn phẳng. Điện trờng sẽ mạnh
nhất ở hai điểm gần nhau nhất. Chất điện môi bị ion hoá. Tất cả các phần tử
dẫn điện ( điện tử và ion dơng) đều hội tụ quanh điểm này trong khoảng không
gian ở giữa hai điện cực và chúng tạo nên một cái cầu. Một kênh phóng điện đột
nhiên đựơc hình thành ngang qua cầu. Sự phóng điện đợc bắt đầu.
Pha II: Sự hình thành kênh phóng điện.
6
Website: Email : Tel : 0918.775.368
ở thời điểm phóng điện, điện áp bắt đầu giảm. Số lợng các phần tử dẫn
điện (điện tử và ion dơng) tăng lên một cách khủng khiếp và dòng điện bắt đầu
chạy giữa các điện cực. Dòng điện này cung cấp một mật độ năng lợng khổng
lồ làm cho dung dịch điện môi bốc hơi cục bộ. áp suất trong các bong bóng hơi
sẽ đẩy chất lỏng điện môi sang hai bên. Nhng do có độ nhớt nên chất điện môi
tạo ra một sự cản trở, hạn chế sự lớn lên của kênh phóng điện giữa các điện cực.

còn phụ thuộc vào chế độ phóng điện, vào việc chọn cặp vật liệu và sự đấu cực.
Các pha trớc và sau khi phóng tia lửa điện:
7
Website: Email : Tel : 0918.775.368
t t
t
t
u
i
t
i
u
i
u
u
i
u
i
u
i
t
u
i
t
i
t
u
i
t
u

phần tử dung dịch điện môi bị ion hoá đợc sinh ra tại điểm A nối hai điện cực
lại với nhau (sinh ra một dòng thác điện tử, cột phần tử bị ion hoá tăng lên và có
tính dẫn điện mạnh-tia lửa điện). Kết quả là tia lửa điện này là một sóng chèn ép
lớn đợc sinh ra và có nhiệt độ rất lớn tăng lên trên các điện cực
(10000ữ12000
0
C). Nhiệt độ lớn này làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu điện
cực, vật liệu nóng chảy bị dòng dung môi cuốn đi và một vết lõm trên hai bề
mặt đựơc sinh ra. Ngay lúc đó thì khoảng cách giữa hai điện cực tại A tăng lên
và vị trí tiếp theo có khoảng cách ngắn nhất giữa hai điện cực là một vị trí khác
(ví dụ tại B). Tơng tự khi nguồn điện áp đựơc đóng ngắt một lần nữa, chu kỳ
trên đợc lặp lại, tia lửa điện tiếp theo đợc sinh ra tại vị trí B. Cứ nh vậy khi máy
phát đóng ngắt liên tục thì sự phóng tia lửa điện sẽ sản sinh ra một loạt miệng
8
Website: Email : Tel : 0918.775.368
núi lửa kế tiếp nhau trên toàn bề mặt điện cực. Kết quả là vật liệu đợc hớt đi
một cách đông đều trên toàn bề mặt điện cực (phôi).
Bề mặt đợc gia công tia lửa điện sẽ hình thành do sự tạo nên các
miệng núi lửa li ti đó. Nếu năng lợng do phóng tia lửa điện đợc giảm một
cách hợp lý thì các miệng núi lửa sẽ có kích thớc cực nhỏ và ta nhận đợc một
bề mặt có độ bóng cao.
Các miệng núi lửa đợc hình thành liên tiếp.
Các đặc tính tách vật liệu đầu tiên phụ thuộc vào năng lợng tách vật liệu W
e
:
W
e
= U
e
.I

Do sự đột ngột biến mất của kênh plasma khi dòng điện bị ngắt. Ngay tức
khắc áp suất tụt xuống bằng áp suất xung quanh sau khi ngắt dòng điện. Nhng
nhiệt độ của dòng chất lỏng không tụt nhanh nh thế. Điều này gây ra sự nổ và
bốc hơi của chất lỏng nóng chảy hiện có. Tốc độ cắt dòng điện và mức độ sụt
9
A
B
A
C
A
B
Website: Email : Tel : 0918.775.368
của xung dòng điện sẽ quyết định tốc độ sụt áp suất và sự bắt buộc nổ vật liệu
chảy lỏng. Thời gian sụt của dòng điện là yếu tố quyết định đối với độ nhám bề
mặt gia công.
Vì lợng vật liệu đợc hớt đi phụ thuộc vào điện áp, cờng độ dòng điện, và
thời gian nên ngời ta có thể nghiên cứu một cách chính xác tuần tự theo thời
gian của điện áp và dòng điện trong lúc phóng tia lửa điện. Bằng thực nghiệm
ngời ta đã biết đợc diễn biến của một quá trình phóng tia lửa điện nh sau:
0
30
60
120
30
45
120
150
240
300
t

A
Đuờng cong dòng điện
Đuờng cong điện áp
Diễn biến của một quá trình phóng tia lủa điện
III. Các thông số công nghệ của EDM.
1. Đặc tính về điện của sự phóng tia lửa điện.
Dựa vào các đặc tính thời gian của sự phóng tia lửa điện ngời ta có thể
nhận ra các đặc tính vê điện. Các đặc tính này chính là các thông số điều chỉnh
quan trọng nhất của quá trình gia công.
Mỗi máy phát của thiết bị gia công tia lửa điện đều có nhiệm vụ là cung
cấp năng lợng làm việc cần thiết. Trớc đây ngời ta dùng các máy phát có tụ bù.
Nhợc điểm của loại máy này là 50% năng lợng tích trữ trong điện trở nạp bị
biến thành nhiệt. Vì vậy, loại máy này có hiệu suất khoảng 50%.
Ngày nay do sự phát triển của khoa học kỹ thuật các máy phát hiện đại của
một thiết bị gia công tia lửa điện là một máy phát xung tĩnh. ở đây năng lợng
đợc điều khiển bằng điện tử nhng không có yếu tố bù. Nguyên lý tác dụng của
máy phát xung tĩnh thực hiện đợc trớc hết thông qua sự phát triển của transostor
mạnh và các sản phẩm điện tử hiện đại. Máy phát xung tĩnh có u việt lớn ở độ
linh hoạt của các thông số điều chỉnh. Qua đó mỗi trờng hợp gia công có thể đ-
10
Website: Email : Tel : 0918.775.368
ợc giải quyết dới quan điểm là điện cực phải ít mòn nhất và chất lợng bề mặt
gia công là tối u. Muốn vậy, tất cả các thông số của quá trình gia công phải đợc
điều chỉnh phù hợp.
Các thông số đó gồm:
1.1 Điện áp đánh lửa U
z
.
Đây là điện áp cần thiết để dẫn tới sự phóng tia lửa điện. Nó đợc cung cấp
cho điện cực và phôi khi máy phát đựơc đóng điện, gây ra sự phóng tia lửa điện

không điều chỉnh đợc.
1.4 Dòng phóng tia lửa điện I
e
.
Dòng điện I
e
là giá trị trung bình của dòng điện từ khi bắt đầu phóng tia
lửa điện đến khi ngắt điện. Khi bắt đầu phóng tia lửa điện, dòng điện từ không
tăng vọt lên giá trị I
e
, kèm theo sự đốt cháy. I
e
ảnh hởng lớn nhất lên lợng hớt
vật liệu, lên độ mòn điện cực và chất lợng bề mặt gia công. Nhìn chung khi I
e
càng lớn thì lợng hớt vật liệu càng lớn, độ nhám gia công càng lớn nhng độ mòn
điện cực giảm.
1.5 Thời gian phóng tia lửa điện t
e
.
t
e
là khoảng thời gian giữa lúc bắt đầu phóng tia lửa điện và lúc ngắt điện,
tức thời gian có dòng I
e
trong một lần phóng điện.
1.6 Độ kéo dài xung t
i
.
Đây là khoảng thời gian giữa hai lần đóng-ngắt của máy phát trong cùng

đa, nhng đồng thời phải đảm bảo khoảng cách xung t
0
phải đủ lởn để có đủ thời
gian thôi ion hoá chất điện môi trong khe hở phóng điện. Nhờ đó sẽ tránh đợc
các lỗi của quá trình nh sự tạo thành hồ quang hoặc dong ngắn mạch. Cũng
trong khoảng thời gian t
0
, dòng chảy sẽ đẩy các phoi liệu bị ăn mòn ra khỏi khe
hở phóng điện.
2. Năng suất gia công - chất lợng bề mặt khi gia công EDM.
Năng suất gia công.
Năng suất gia công tia lửa điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố, quan trọng
nhất là các yếu tố cơ bản sau:
- Khe hở phóng tia lửa điện .
- Cờng độ dòng điện I.
- Tần số xung f.
- Điện dung C.
- Diện tích bề mặt gia công F.
- Chất lợng điện cực và chất lợng điện môi.
-........
2.2 ảnh hởng của

* ảnh hởng đến điện áp của tụ đã đợc tính điện Uc

)1(
1
RC
T
iC
eUU

(năng lợng tách vật liệu) vẫn nhỏ:
W
e
= U
e
.I
e
.t
e
Dẫn đến năng suất cũng thấp.
* Nếu lớn thì Ue
max
lớn f nhỏ.
Nhng theo đồ thị dới đây thì dòng điện Ie cũng nhỏ làm cho năng suất vấn
thấp. Nh vậy, việc chọn
tối u
sao cho sự phóng điện diễn ra đều đặn để có đợc
một năng suất gia công phù hợp là rất cần thiết.
12
Website: Email : Tel : 0918.775.368
t
U
c
t
I
e
d
Nhỏ
I
c


=
(4)
I
t
=
RC
T
Z
eI
1
.

(5)
I
Z
= U
i
/R (6)
R: điện trở trong mạch RC
C: điện dung của mạch RC
T
1
: thời gian tích điện
Thay (4) và (5) vào (3), ta đợc:


=
1
11

Thay lên trên và sau khi tính toán phân tích ta đợc:
N
c
=
pzizi
aIUIU ..
)
1
1
ln(2
..
2
=



(8)
Với a
p
=
)
1
1
ln(2
2



, gọi là hệ số công suất. (9)
Đồ thị dới cho ta mối quan hệ giữa và a

Ta xác định đợc điện dung giới hạn C
gh
, nếu C < C
gh
thì sẽ gây ra hiện tợng hồ
quang làm giảm năng suất gia công.
V
0
,
T
V
0
F
T
F
gh
V
0
V
0
,f
U
i
U
opt
Vùng
ngắn
mạch
f
V

S
* Về độ nhám bề mặt: Sau khi gia công bề mặt gia công không hoàn
toàn phẳng mà nó để lại nhng nhấp nhô, chính là độ nhám bề mặt. Điều này
làm giảm đặc tính chống mài mòn và tăng nguy cơ bị ăn mòn hoá học.
Khi gia công thô sẽ có độ nhám rất lớn, tạo ra bề mặt thô và ngợc lại khi
gia công tinh. Bề mặt càng thô thì tính chống mài mòn càng kém và nguy cơ bị
ăn mòn hoá học càng cao.
Theo lý thuyết thì bề mặt bị ăn mòn tạo ra những viết lõm hình vòm bán
cầu chồng mép lên nhau. Nhng trong thực tế thì không có sự đều đặn nh hình
vẽ, mà hình dạng của chúng thay đổi đi nhiều do hơi kim loại ngng tụ lại.
Hình trên cho ta thấy cấu trúc tế vi của bề mặt gia công bằng tia lửa điện.
Nó không đồng đều, nhiều nghiên cứu chứng minh rằng tỉ số của đờng kính vết
lõm và chiều sâu lõm và chiều sâu lõm dao động giữa 0,1ữ 0,3.
Độ nhám đầu tiên phụ thuộc vào năng lợng của một lần phóng điện, một
phần điện tích của tụ tạo ra vết lõm, do vậy thể tích của vết lõm tỉ lệ với năng l-
ợng phóng ra của tụ:
Q =
CU .
2
1
2
Trong đó:
Q: là điện tích của tụ
15
Website: Email : Tel : 0918.775.368
U: là điện áp giữa 2 điện cực.
C: la điện dung của tụ.
Nh vậy, thể tích của vết lõm: V = K.U
2
.C

- Điện áp giữa hai điện cực tăng ( tăng) thì độ nhám bề mặt R tăng.
- Công suất gia công tăng R tăng.
- Vật liệu càng cứng thì độ nhám càng nhỏ.
Độ kéo dài xung t
1
cũng nó ảnh hởng đến độ nhám bề mặt gia công.
Đồ thị sau chỉ ra sự ảnh hởng của t
1
đến độ nhám bề mặt gia công.
16
Website: Email : Tel : 0918.775.368
10
50
100
500
1000
5000
t
Rz
25
50
75
100
125
Về vết nứt vi và lớp ảnh hởng nhiệt sau khi gia công có thể đợc mô tả nh
hình sau:
4
3
2 1
1- Lớp trắng

m)
của bề mặt gia công. Lớp ngoài cùng bị nguội nhanh, đó là nguyên nhân làm
lớp này rất cứng, lớp sát trong lớp này ở trong điều kiện nh ram, hình sau chỉ ra
17
Website: Email : Tel : 0918.775.368
mối liên hệ của độ cứng với chiều sâu lớp ảnh hởng nhiệt trên bề mặt phôi thép
sau khi gia công.
Tác dụng của EDM lên độ cúng bề mặt
0
125
250
375
500
625
10
20
30
40
50
60
Hình này chỉ rõ khi gia công tinh độ cứng không thay đổi nhiều, tuy nhiên
với gia công thô lớp ngoài cùng đợc ram và độ cứng giảm dần theo chiều sâu.
Độ cứng lớp bề mặt sau khi gia công sẽ àm cho độ bền mòn tăng lên. Tuy
nhiên, độ bền mỏi giảm do các vết nứt tế vi tăng trên bề mặt trong quá trình làm
nguội nhanh.
Hình sau chỉ ra sự so sánh của độ bền mỏi giữa phơng pháp phay và gia
công tia lửa điện.
Tính chất của lớp mỏng bề mặt không ảnh hởng nhiều đến độ bền kéo.
Cấu trúc của vật liệu đã bị thay đổi do tia lửa gây ra. Tính chất hoá học cũng
thay đổi. Những tính chất này làm tăng sự mài mòn.

%100.
ƯW
E
V
V
=

Trong đó:
V
E
: Thể tích vật liệu bị mất đi ở điện cực.
V
W
: Thể tích vật liệu phôi đợc hớt đi.
ảnh hởng lên độ mòn tơng đối của điện cực có các yếu tố sau:
- Sự phối hợp điện cực/phôi.
- Dòng điện I
e
, hay bớc dòng điện.
- Độ kéo dài xung
- Sự đấu cực.
Giá trị độ mòn đợc xác định chủ yếu bởi sự phối hợp vật liệu điện
cực/phôi. Độ mòn điện cực trong trờng hợp cặp vật liệu graphit/cacbit cao hơn
thực sự so với trờng hợp vonfram/cacbit.
Sự đấu cực là yếu tố quyết định thứ hai sau khi đã chọn sự phối hợp vật
liệu điện cực/phôi.
Dòng điện I
e
hay bớc dòng điện cũng tác động lên độ mòn điện cực. Trong
trờng hợp của hai sự phối hợp vật liệu thông dụng nhất là đồng/thép và

Độ kéo dài xung t
e
cũng ảnh hởng lên độ mòn tơng đối của điện cực.
Trong trờng hợp cặp vật liệu đông/thép và graphit/thép, độ mòn tơng đối sẽ
giảm khi tăng độ kéo dài xung t
e
. Đối với các cặp vật liệu khác cần xem bảng
chỉ dẫn.
4. Các hiện tợng xấu khi gia công EDM và cách tránh.
Khi so sánh các đờng đặc tính điện áp/thời gian và dòng điện/thời gian ở
trờng hợp phóng điện lý tởng với các trờng hợp khác, ta sẽ nhận thấy các hiện t-
ợng xấu xẩy ra trong quá trình gia công bằng tia lửa điện. Chúng ta cần phải
hiểu rõ nguyên nhân phát sinh ra chúng và cách khắc phục nó, để tạo điều kiện
nâng cao hiệu quả gia công và chất lợng bề mặt gia công.
Các hiện tợng xấu có thể xẩy ra trong quá trình gia công bằng tia lửa
điện là:
4.1 Hồ quang
Hồ quang hay chính là sự phóng điện không có thời gian trễ đốt cháy:
Sự phóng điện lặp lại ở cùng một chỗ mà không có thời gian trễ đốt cháy t
d
đợc gọi là hồ quang điện. Nó có thể đợc phát hiện ra khi đo và kiểm tra máy
phát nhờ hệ thống điện tử dựa vào các đờng đặc tính thời gian của đờng cong
điện áp.
- Nguyên nhân:
+ Theo sự phóng điện có một số lớn các phần tử vật liệu lơ lửng
trong chất điện môi phía trên các miệng núi lửa đã bị ăn mòn điện.
Hơn nữa có một số ion vẫn còn bên trên các miệng núi lửa. Chính
sự tồn tại của các ion này gây ra hồ quang, trớc khi chúng bị mất
điện và bị đẩy ra khỏi khe hở phóng điện bởi dòng điện chất điện
môi. Hồ quang điện xẩy ra ở khoảng cách giữa các xung.

max.
+ Sự ngắn mạch không chỉ ngăn cản sự hớt vật liệu mà còn làm h
hại cấu trúc của phôi. Dòng điện mạnh khi ngắn mạch sẽ tạo ra
nhiệt ảnh hởng sâu vào phôi, chính điều này làm thay đổi cơ tính
của phôi , làm giảm chất lợng của phôi.
- Dòng ngắn mạch bị gây ra bởi:
+ Sự tiếp xúc trực tiếp của điện cực vào phôi.
+ Các phần tử bị kẹt trong khe hở phóng điện.
+ Chiều rộng khe hở quá nhỏ và dòng chảy quá yếu.
- Cách tránh:
+ Tăng yếu tố điều chỉnh tham khảo REP.
+ Giảm thời gian ăn mòn điện t
e
.
+ Cải thiện điều kiện dòng chảy.
4.3 Xung mạch mở không có dòng điện:
Điều kiện mà trong đó các xung không gây ra sự phóng tia lửa điện thì đợc
gọi là các xung mạch mở. Sự tăng số lợng các xung mạch mở sẽ làm giảm hiệu
quả phóng điện. Chính điều này làm giảm năng suất gia công .
- Các xung mạch mở bị gây ra khi:
+ Chiều rộng khe hở phóng điện quá lớn.
+ Dòng chảy quá mạnh, thổi hết ion ra khỏi vùng gia công.
- Cách tránh:
+ Tăng yếu tố điều chỉnh tham khảo REP.
+ Tối u hoá độ nhạy cảm chiều rộng khe hở VM.
4.4 Sự quá nhiệt của chất điện môi:
21
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khi vùng gia công rất rộng nhng chiều rộng khe hở phóng điện lại quá
nhỏ, chất điện môi trở nên nóng đến mức nó bị phân huỷ rất mạnh thành

Chỉ có một khoảng cách nhỏ nhất có thể có giữa điện cực và phôi mới cho phép
dòng tia lửa điện đi qua. Nếu khe hở nhỏ thì lợng hớt vật liệu và độ chính xác in
hình tăng. Tuy nhiên, lợng hớt vật liệu cũng tăng khi khoảng cách xung ngắn.
Chất điện môi phải đợc thôi ion hoá nhanh nh có thể đợc sau xung này.
Chất điện môi đợc dùng trong thực tế ít khi là nguyên chất. Vì vậy, trớc
tiên phải cho chất điện môi đi qua một hệ thống lọc. Mặc dù vậy vẫn luôn luôn
22
Website: Email : Tel : 0918.775.368
còn sót lại các phần tử tế vi của vật liệu. Điều này phải đợc tính đến khi chọn
chất điện môi.
1.2 Ion hoá:
Chất điện môi phải tạo nên những điều kiện tối u cho sự phóng tia lửa
điện, nghĩa là nó phải đợc ion hoá ở vào thời điểm chuẩn bị phóng tia lửa điện,
tức là phải có khả năng tạo nên một cầu phóng điện. Điều này giúp cho sự tập
trung năng lợng ở kênh plasma, giúp cho sự hớt vật liệu khi phóng tia lửa điện.
Nếu xung ngắt thì chất điện môi phải đợc thôi ion hoá, tạo điều kiện để
cho sự phóng điện tiếp theo xảy ra ở một vị trí khác. Chất điện môi cũng bao
trùm kênh phóng điện, nhờ đó có thể đạt đợc mật độ năng lợng cao, tăng hiệu
quả phóng điện.
1.3 Làm nguội:
ở kênh phóng điện, trong khoảng thời gian cực ngắn nhiệt độ có thể lên
tới 10000
0
C. Nhiệt xuất hiện ở đây cần phải đợc chuyển đi, nếu không thì độ
mòn điện cực sẽ tăng lên, đồng thời bề mặt phôi cũng bị h hại do quá nhiệt.
Bản thân chất điện môi cũng không đợc phép bị quá nhiệt. Sự quá nhiệt
làm cho chất điện môi dễ bị phân huỷ thành khí và cacbon tự do. Khí này sẽ
làm mở rộng không mong muốn kênh phóng điện điện và làm giảm lợng hớt vật
liệu. Đồng thời cặn cacbon lắng xuống trên bề mặt điện cực sẽ gây ra sự ngắn
mạch.

10àm.
2.2 Các tiêu chuẩn đánh giá chất điện môi:
Chất điện môi đợc đánh giá dựa trên một loạt các tiêu chuẩn sau:
- Bền lâu, ít hao mòn.
- Vệ sinh, không hại da, không độc, không khó ngửi.
- Có điểm cháy tơng đối cao (khó cháy).
- Có mật độ, độ đậm đặc nhất định.
- Có độ trong suốt để dễ quan sát vùng gia công.
- Có độ nhớt nhất định.
- Có khả năng dẫn điện với điều kiện nhất định.
- Cách điện ở điều kiện bình thờng.
- Có khả năng truyền điện áp.
- Có khả năng bị ion hoá.
- Có khả năng đợc lọc sạch.
- Giá cả phải chăng.
Trong các tiêu chuẩn trên, thì độ nhớt của chất điện môi là đáng quan tâm
hàng đầu, vì nó ảnh hởng trực tiếp lên kênh phóng điện. Độ nhớt đặc trng cho
ma sát trong, là trở lực của chất lỏng đối với sự cháy. Độ nhớt quyết định sự
mở rộng kênh phóng điện. Độ nhớt của chất điện môi càng cao thì kênh phóng
điện càng đợc tập trung hơn, hiệu quả phóng điện cao hơn.
2.3 Các yếu tố an toàn của chất điện môi:
Vì nhiệt độ trong khe hở phóng điện rất cao, bản thân chất điện môi cũng
trở nên rất nóng nên cần tránh dùng các chất điện môi có điểm cháy thấp. Mặt
khác phải chắc chắn rằng khi bốc hơi và các sản phẩm lắng cặn của chất điện
môi phải không có hại cho sức khoẻ.
Trong các chất điện môi trên cơ sở nớc, dòng điện dò rất lớn có hại khi
gia công tinh. Phù hợp nhất cho gia công tinh vẫn là dầu, vì dầu có khả năng
điện môi thấp. Trên thị trờng cũng có các máy gia công xung định hình cho
phép thay thế chất điện môi khi gia công tinh và gia công thô (ví dụ, máy
SODIC). Khi gia công tinh có thể sử dụng sự ô nhiễm nhân tạo của chất điện