Nghiên ứu ảnh hưởng ủa một số yếu tố ông nghệ đến hất lượng hi tiết gia ông bằng phương pháp tia lửa điện

14 - Điện áp đánh lửa Uz.- Thời gian đánh lửa trễ td.- Điện áp phóng tia lửa điện Ue.- Dòng phóng tia lửa điện Ie.- Thời gian phóng tia lửa điện te.- Thời gian xung t .- Khoảng cách xung

Luận văn thạc sỹ khoa học

Nghiên cứu ảnh hởng của một số yếu tố công nghệ đến chất lợng chi tiết gia công

bằng phơng pháp tia lửa điện

Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt nam

Độc lập - Tự do Hạnh phúc -

lời cam đoan

Tôi là: Nguyễn Đình Đại

Nơi công tác: Viện nghiên cứu và phát triển cơ khí xây dựng

Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh hởng của một số yếu tố công nghệ đến chất lợng chi tiết gia công bằng phơng pháp tia lửa điện

Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy

Mã số:

Tôi xin cam đoan đây là luận văn của riêng tôi Các số liệu trong luận văn

đợc đo đạc một cách trung thực và chính xác tại các phòng thí nghiệm có uy tín Các kết quả của luận văn cha từng đợc công bố trong bất kỳ một tài liệu nào

Hà Nội, ngày tháng năm 2006

Ngời viết

Mục lục

Trang bìa luận văn

- Điện áp đánh lửa Uz

- Thời gian đánh lửa trễ td.

- Điện áp phóng tia lửa điện Ue

- Dòng phóng tia lửa điện Ie.

- Thời gian phóng tia lửa điện te

- Thời gian xung t .

- Khoảng cách xung t0

1.2.4 Một số nghiên cứu trên thế giới về gia công bằng tia lửa điện 16

chơng II - nghiên cứu bản chất của phơng

pháp gia công bằng tia lửa điện

2.1 Bản chất vật lý và cơ chế hớt kim loại bằng tia lửa điện 22

2.8 Các hiện tợng xấu khi gia công tia lửa điện 32

Chơng III - các thông số điều chỉnh quá

trình xung điện

3.1.1 Dòng phóng tia lửa điện, bớc xung điện 34

3.2.2 Các loại chất điện môi và tiêu chuẩn đánh giá chúng 40

3.3.3 Quy trình chế tạo vật liệu graphit 45

3.3.5 G/c xung đ/ h theo nhiều giai đoạn, có thể thực hiện bằng 2 cách 47 3.3.6 Gia công xung định hình với chức năng hành tinh 48 3.3.7 Gia công xung định hình theo công tua (đờng viền) 50

3.3.10 Các sai số hình học khi gia công xung định hình 54

chơng IV: hệ thống thí nghiệm đánh giá chất lợng bề mặt khi gia công tia lửa điện

4.2.1 Thí nghiệm khảo sát chế độ gia công tối u 57

bằng tia lửa điện

5.1 Mô hình định tính của quá trình xung định hình 62

5.2.1 Kiểm tra tính đồng nhất của thí nghiệm 66 5.2.2 Các bớc tiến hành quy hoạch thực nghiệm 67 5.2.3 Lựa chọn và phân tích mô hình thống kê 68

5.7 Tãm t¾t luËn v¨n b»ng tiÕng Anh 85

Phơng pháp gia công kim loại bằng tia lửa điện là phơng pháp hữu hiệu

để gia công các loại vật liệu cứng, siêu cứng, lâu mòn hoặc gia công bề mặt có hình dáng phức tạp (các hốc, các đờng biên) Khó hoặc không thể gia công đợc bằng các phơng pháp cắt gọt thông thờng, gia công bằng tia lửa điện là phơng pháp đợc sử dụng rộng rãi nhất trong nhóm công nghệ gia công không truyền thống

Vào khoảng năm 50 của Thế kỷ XX, thiết bị gia công bằng tia lửa điện đã

có mặt trên thế giới Đến năm 1980 Kỹ thuật điều khiển số và tự động hoá đã tạo cho phơng pháp gia công bằng tia lửa điện có tính công nghệ vợt trội

1- Tính cấp thiết của đề tài

Là một phơng pháp gia công kim loại, công nghệ gia công bằng tia lửa

điện với những u điểm nổi trội, đã và đang đợc sử dụng rộng rãi để thay thế một số quá trình gia công truyền thống trong nhiều ngành công nghệ khác nhau nh công nghệ hàng không vũ trụ, điện tử v.v đặc biệt trong ngành chế tạo …khuôn mẫu

Phơng pháp gia công tia lửa điện đợc sử dụng rộng rãi, nhng quá trình

ăn mòn tia lửa điện còn nhiều yếu tố cha rõ Điều đó thể hiện bằng những tác

động liên quan đến tia lửa điện đợc phóng ra trong quá trình gia công cha đợc hiểu biết đầy đủ

Vấn đề nâng cao chất lợng chi tiết và năng suất gia công đã tiêu tốn công sức của nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới trong một thời gian dài đến nay vẫn còn là vấn đề thời sự

Phơng pháp gia công tia lửa điện tuy đã đợc phổ biến rộng rãi trên thế giới, đối với Việt Nam không còn là phơng pháp xa lạ nữa Nhng kiến thức chuyên ngành của công nghệ này cha đợc phổ cập cho lực lợng sử dụng thiết

bị cũng nh cán bộ nghiên cứu, ứng dụng công nghệ này

Các thông số công nghệ, các thông số điều chỉnh máy nh: điện áp xung, dòng điện xung, thời gian xung, thời gian nghỉ, thời gian dừng điện cực tại vị trí gia công, thời gian nhấc dừng điện cực tại vị trí ngoài vùng gia công…trên máy xung nhập từ nớc ngoài đã đợc các hãng sản xuất tích hợp và cài đặt sẵn trong máy Điều đó gây khó khăn cho ngời sử dụng lựa chọn hoặc giải các bài toán tối

u cho chế độ công nghệ gia công bằng tia lửa điện trong điều kiện sản xuất cụ thể

Những thông số đặc trng cho chất lợng bề mặt tuy đã đợc nghiên cứu nhng mới tập trung nhiều vào độ chính xác kích thớc, độ nhám bề mặt, trong khi các yếu tố khác nh chiều sâu lớp biến cứng, lớp ảnh hởng nhiệt, nứt tế vi

bề mặt… cha đợc nghiên cứu đầy đủ

Việc cung cấp thêm kiến thức chuyên ngành về công nghệ gia công tia lửa

điện cho các cơ sở nghiên cứu và sản xuất trong nớc, khai thác hiệu quả các máy gia công tia lửa điện, nâng cao năng suất, chất lợng và hạ giá thành sản

xuất, đáp ứng phần nào các đòi hỏi trên đây, tác giả tập trung nghiên cứu và giải quyết vấn đề:

“Nghiên cứu ảnh hởng của một số yếu tố công nghệ đến chất lợng chi tiết gia công bằng phơng pháp tia lửa điện“

2- Mục đích nghiên cứu.

Đề tài tập trung nghiên cứu về công nghệ gia công tia lửa điện nhằm đánh giá ảnh hởng của các thông số công nghệ đến chất lợng gia công, xác định chế

độ tối u trong những điều kiện gia công cụ thể (bằng xung định hình)

Kết quả nghiên cứu sẽ đợc ứng dụng trong thực tế sản xuất nhằm nâng

cao chất lợng sản phẩm năng suất gia công và hạ giá thành sản phẩm

Phơng pháp nghiên cứu trong gia công xung định hình này có thể đợc ứng dụng cho nhiều nghiên cứu khác trong công nghệ gia công đặc biệt bằng tia nh Laser, Plasma…

3- Đối tợng và phơng pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu ảnh hởng của một số yếu tố công nghệ đến chất lợng chi tiết

đợc gia công bằng xung điện định hình (EDM) trên máy xung Hurco Spark 900 tại Trung tâm khuôn mẫu của Viện máy và dụng cụ công nghiệp (IMI)

Kết quả nghiên cứu đợc áp dụng thử nghiệm tại phân xởng sản xuất của Viện IMI trong gia công các loại khuôn mẫu, qua đó đánh giá đợc hiệu quả, mức độ tin cậy cũng nh khả năng mở rộng phạm vi nghiên cứu

4- ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.

+ ý nghĩa thực tiễn:

- Kết quả nghiên cứu của đề tài về chế độ gia công đã giúp các cơ sở nghiên cứu, sản xuất khuôn mẫu sử dụng máy gia công bằng tia lửa điện đợc tốt hơn, trong những điều kiện gia công cụ thể

Chơng I Tổng quan về gia công tia lửa điện Tình hình nghiên cứu và sử dụng

1.1 - Tình hình nghiên cứu và ứng dụng gia công tia lửa điện

Hiện nay các nớc có nền công nghiệp pháp triển, đã có một bớc nhảy vọt trong việc chế tạo các máy gia công tia lửa điện Riêng Nhật bản là một trong những nớc sản xuất, sử dụng và đa ra tiêu thụ trên thị trờng nhiều nhất các máy gia công tia lửa điện CNC chiếm tới 35% thị trờng của Thế Giới, tiếp theo

là Châu âu 30%, sau đó là Mỹ 15%, và Châu á với 12% tổng số máy Các công trình nghiên cứu về công nghệ tia lửa điện viết tắt theo tiếng Anh là EDM

“Electrical Discharge Machining” Tại các nớc này có qui mô lớn và đầu t rất nhiều bởi những u điểm của nó, cũng nh có nền công nghiệp hiện đại trợ giúp Các chuyên gia chế tạo máy tại các nớc này đã có rất nhiều công trình nghiên cứu qui mô và chuyên sâu về công nghệ gia công tia lửa điện Đặc biệt là các chuyên gia Nhật và Đức có công trình nghiên cứu và các tài liệu ứng dụng đã

đợc dịch qua tiếng Việt cũng nh máy của họ đã đợc chủ yếu nhập vào Việt nam

Từ 10 năm trở lại đây, đã có nhiều máy gia công tia lửa điện nhập vào nớc ta Điều đó đã tạo điều kiện cho các chuyên gia tập trung nghiên cứu áp dụng hiệu quả của các máy hiện đại này vào gia công chế tạo máy móc, khuôn mẫu, thiết bị vv…

Các máy gia công tia lửa điện bắt đầu thật sự trở thành những máy không thể

thiếu đợc trong các nhà máy

Gia công tia lửa điện là nguyên lý tác động ăn mòn vật liệu kim loại bởi tia lửa điện, nguyên lý này đã đợc biết cách đây gần 200 năm khi nhà nghiên cứu khoa học tự nhiên ngời Anh Zosept Priestley trong thí nghiệm của mình, ông đã nhận thấy hiệu quả của sự ăn mòn vật liệu bởi sự phóng tia lửa điện (1733 1809) -

Vợ chồng Lazarenko ngời Nga năm 1940 đã bắt đầu sử dụng tia lửa điện hớt kim loại mà không phụ thuộc vào độ cứng của kim loại đó Từ đó đến nay quá trình hớt kim loại trong gia công tia lửa điện vẫn đợc coi là phức tạp, liên quan đến khoảng cách khe hở phóng tia lửa điện trong môi trờng chất điện môi,

đến thông tin về kênh Plasma và sự hình thành cầu phóng tia lửa điện giữa điện cực phôi và điện cực dụng cụ, đến sự ăn mòn vật liệu trên hai điện cực v.v…

1.2 - Đặc điểm của phơng pháp gia công bằng tia lửa điện:

Gia công kim loại và hợp kim bằng tia lửa điện là một trong các phơng pháp gia công bằng phóng điện ăn mòn trên cơ sở tác dụng nhiệt của xung điện

đợc tạo thành do sự phóng điện giữa hai điện cực, trong đó điện cực âm là dụng

cụ, điện cực dơng là chi tiết gia công bằng phóng điện ăn mòn trên cơ sở tác dụng nhiệt của xung điện đợc tạo thành do sự phóng điện giữa hai điện cực, trong đó điện cực âm là dụng cụ, điện cực dơng là chi tiết gia công

Đặc điểm của phơng pháp này là:

- Vật liệu phôi và dụng cụ đều phải dẫn điện

- Dụng cụ gia công (điện cực) không yêu cầu có độ cứng cao hơn vật liệu gia công, khả năng gia công không phụ thuộc vào độ cứng của vật liệu gia công

mà phụ thuộc và các thông số nhiệt điện và tính chất hoá lý của chúng Tức là khi gia công phải sử dụng một chất lỏng điện môi, đó là một dung dịch không dẫn

điện ở điều kiện bình thờng

- Chế độ gia công thay đổi đợc trong phạm vi rộng, từ thô đến tinh

- Điện cực dụng cụ bị mòn nhanh

1.2.1- Khả năng công nghệ của phơng pháp gia công tia lửa điện:

Phơng pháp gia công bằng tia lửa điện có thể tạo đợc các mặt định hình

đờng thẳng, mặt định hình không gian, các rãnh định hình…Có thể đạt đợc độ chính xác từ cấp 8 đến cấp 9 Và độ nhám Ra = 5ữ1,25àm, đôi khi trong trờng hợp đặc biệt có thể đạt tới 0,32 àm

Chất lợng và năng suất gia công tỷ lệ nghịch với nhau và phụ thuộc vào vật liệu gia công, vật liệu làm dụng cụ, chất điện môi và chế độ gia công

1.2.2 - Các phơng pháp gia công bằng tia lửa điện:

Có hai phơng pháp công nghệ gia công tia lửa điện đợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp là:

- Gia công tia lửa điện dùng điện cực định hình, gọi tắt là phơng pháp

“xung định hình” theo đó, cực điện là một hình không gian bất kỳ mà nó in hình của mình trên phôi tạo thành một lòng khuôn Thuật ngữ tiếng Anh của phơng pháp này là EDM- Die sinking

- Gia công tia lửa điện bằng cắt dây, ở đây điện cực là một dây mảnh có

d ( 0,1 0,3) đợc cuốn liên tục (dây mô líp đen) và cắt không dùng lại (dây ữ

đồng) và đợc chạy theo hình cho trớc Nó sẽ cắt theo đúng hình đã vẽ sẵn (có trợ giúp của máy tính) Thuật ngữ tiếng Anh: EDM - Wire Cutting

Ngoài ra, nhiều phơng pháp lai trên cơ sở ứng dụng tia lửa điện cũng

đang đợc nghiên cứu và phát triển trên thế giới, bao gồm:

+ Gia công tia lửa điện dạng phay (Milling EDM) là phơng pháp sử dụng

điện cực chuẩn hình trụ quay để thực hiện ăn mòn tia lửa điện theo kiểu phay Hốc khuôn đợc hình thành bởi sự đi xuống liên tục của điện cực tới độ sâu yêu cầu Tỷ lệ hớt vật liệu tơng đơng với xung định hình

+ Phủ bằng tia lửa điện (EDD) là phơng pháp sử dụng hiệu quả ăn mòn tia lửa điện để phủ các bánh mài sau thời gian sử dụng nghiền sơ các vật liệu rắn Trong quá trình này, bánh mài phủ có tính dẫn điện

+ Gia công EDM rung siêu âm (ultrasonic Aided EDM) là phơng pháp hớt vật liệu bằng tia lửa điện kết hợp với việc rung điện cực dụng cụ (theo phơng pháp di chuyển của điện cực dụng cụ) với tần số rung bằng tần số siêu

âm Rung điện cực với tần số siêu âm giúp nâng cao khả năng công nghệ và tăng

đáng kể tốc độ gia công khi xung các lỗ nhỏ hoặc siêu nhỏ

+ Mài mòn bằng phóng tia lửa điện (Abrasive Electrical Discharge Grinding-AEDG) là phơng pháp lai, trong đó vật liệu đợc bóc tách nhờ tác dụng kết hợp của ăn mòn tia lửa điện và mài cơ khí Phơng pháp này đợc sử dụng trong gia công các loại vật liệu siêu cứng và đặc biệt có hiệu quả để mài vật liệu kim cơng đa tinh thể Trong quá trình gia công, sự phóng tia lửa điện giúp tăng nhanh tốc độ bóc tách vật liệu và mài cơ tạo nên một bề mặt tinh và mịn

+ Gia công xung định hình siêu nhỏ (MEDM) là dạng xung định hình đặc biệt, trong đó điện cực đợc quay với tốc độ tới 10.000 vòng/phút Điện cực sử dụng trong MEDN có kích thớc nhỏ đến 5àm Và đợc chế tạo theo phơng pháp gia công tia lửa điện chuyên dụng khác nh “mài kết hợp cắt dây WEDG” Bằng phơng pháp MEDM cho phép chế tạo các lỗ siêu nhỏ hoặc có hình dạng rất phức tạp trong CNCTM với các vật liệu siêu dẫn

Kích thớc lỗ gia công bằng phơng pháp MEDM thờng từ 25à m đến 250à mvới độ chính xác 1àm 2ữ  àm Gia công MEDM thờng đợc thực hiện với sự trợ giúp của kính hiển vi điện tử

+ Cắt dây tia lửa điện siêu nhỏ (MWEDM) là phơng pháp cắt dây sử dụng dây điện cực tungsten, đờng kính dây nhỏ dới 10àm Phơng pháp MWEDM

chủ yếu đợc sử dụng trong gia công các chi tiết có kích thớc nhỏ 0,11mm Vật liệu khó gia công, chiều dầy nhỏ

+ Còn một số phơng pháp khác…

Để có đợc những nghiên cứu về bản chất của công nghệ gia công tia lửa điện, trong khuôn khổ đề tài, Tác giả chỉ đi sâu vào phơng pháp xung định hình (EDM) là chính

1.2.3- Gia công xung định hình:

Gia công tia lửa điện dùng điện cực “định hình”, có hình không gian bất

kỳ, in hình âm bản của điện cực dụng cụ vào phôi trong quá trình gia công tạo thành lòng khuôn đợc gọi là phơng pháp xung định hình (EDM)

Đặc tính của sự phóng điện tia lửa điện trong xung định hình:

Sơ đồ hình 1.1 cho ta thấy diễn biến của điện áp và dòng điện ở một máy xung

định hình đợc sinh ra bởi một máy phát xung tĩnh, trong những khoảng thời gian xác định của một chu kỳ xung

t e : Thời gian kéo dài xung.

td: Thời gian trễ đánh lửa.

t i : Thời gian kéo dài xung máy phát.

t 0 : Khoảng cách xung.

tp: Khoảng cách xung.

U i : Điện áp mở máy.

U e : Điện áp phóng tia lửa điện.

I e : Dòng phóng tia lửa điện.

Hình 1.1: Xung điển hình trong gia công EDM

Đây là đồ thị điển hình của chu kỳ xung trong gia công tia lửa điện EDM

Ta nhận thấy dòng xung điện Ie luôn xuất hiện trễ hơn một khoảng thời gian td

(độ trễ đánh lửa) So với thời điểm bắt đầu có điện áp máy pháp (Ui) Ue và Ie là

các giá trị trung bình của điện áp và dòng xung điện khi xảy ra phóng tia lửa

điện

Các thông số điều chỉnh có ảnh hởng nhiều đến quá trình gia công bằng

phơng pháp xung định hình, bao gồm:

- Điện áp đánh lửa Ui: là điện áp cần thiết để dẫn đến sự phóng tia lửa

điện, đặt giữa phôi và điện cực dụng cụ khi máy pháp xung đóng điện Dòng

phóng tia lửa điện và khe hở phóng điện là các hàm số tỷ lệ thuận của Ui

- Thời gian trễ đánh lửa td: Là khoảng thời gian từ lúc đóng máy phát đến khi xuất hiện sự phóng tia lửa điện Trong thời gian td, điện áp đợc duy trì ở mức Ui và dòng điện bằng “O”.

- Điện áp phóng tia lửa điện Ue: khi bắt đầu phóng tia lửa điện, điện áp sụt từ Ui xuống Ue và là giá trị trung bình trong suốt thời gian, phóng tia lửa

điện Ue là một hằng số phụ thuộc vào tính chất hoá lý của cặp vật liệu phôi - -

điện cực dụng cụ và là giá trị không điều chỉnh đợc

- Dòng phóng tia lửa điện Ie: là giá trị trung bình của dòng điện kế kể lúc bắt đầu phóng tia lửa điện đến khi ngắt điện, khi bắt đầu phóng tia lửa điện, dòng

điện từ “O” tăng nhanh đến giá trị Ie kèm theo sự đốt cháy và bốc hơi vật liệu tại vùng gia công Ie ảnh hởng lớn nhất đến lợng bóc tách vật liệu (Vw) độ mòn

điện cực của (Vo) và chất lợng bề mặt gia công (Ra) Hai đại lợng Vu và Ra

tỷ lệ thuận với Ie còn Vo thì ngợc lại

- Thời gian phóng tia lửa điện te: là khoảng thời gian từ khi bắt đầu phóng tia lửa điện đến khi ngắt điện Trong thời gian này dòng điện bằng Ie

- Thời gian xung ti: là khoảng thời gian giữa lần đóng và ngắt của máy phát trong cùng một chu kỳ phóng tia lửa điện ti là tổng thời gian trễ đánh tia lửa điện td và thời gian phóng tia lửa điện te

- Khoảng cách xung t0: là khoảng thời gian nghỉ của máy phát, thể hiện khoảng không điện giữa hai chu kỳ xung kế tiếp

1.2.4: - Một số nghiên cứu trên thế giới về gia công tia lửa điện

Đến nay, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm đa ra mối quan hệ giữa các đại lợng đặc trng của quá trình phóng tia

lửa điện và các kết luận về sự ảnh hởng của các thông số công nghệ đến chất lợng bề mặt gia công Bao gồm những nghiên cứu nh:

- Nghiên cứu của ADAM MIERNIKIEWICZ năm 1997 về bản chất vật lý của quá trình phóng tia lửa điện trong EDM

- Nghiên cứu của INDRAJIT BASAK và AMITABHA năm 1996 về công

nghệ và vật liệu trong gia công bằng tia lửa điện

- Nghiên cứu về các phơng pháp ứng dụng gia công bằng tia lửa điện của ERLE SHOBERT (Hannover University Gernany)

- Giải pháp tối u hoá quá trình gia công EDM của Barz, năm 1976

- Nghiên cứu về ảnh hởng tham số công nghệ đến chất lợng gia công

của Rainer Wilhelm Lenze năm 1990

Một cách tổng quát, các nghiên cứu đã nhận định: Trong cùng điều kiện công nghệ gia công (Cặp vật liệu điện cực phôi, chất điện môi, dòng chảy, cách -

đấu điện cực) thì lợng hớt vật liệu phôi (Vw) tỷ lệ thuận với điện áp Ue, dòng Ie

và thời gian phóng tia lửa điện te Độ mòn điện cực (V0) thì ngợc lại, Độ nhám

bề mặt gia công (Ra) tỷ lệ thuận với Ie Thời gian xung ti ảnh hởng đến tốc độ bóc tách vật liệu, mòn điện cực và chất lợng bề mặt gia công

Những máy gia công bằng tia lửa điện EDM điều khiển thủ công xuất hiện vào năm 1955 Đến cuối thập niên 80 của thế kỷ 20, các máy gia công tia lửa

điện theo phơng pháp xung định hình điều khiển NC, CNC đầu tiên đợc giới thiệu Từ đó đến nay xung định hình luôn đợc quan tâm nghiên cứu làm cơ sở cho việc nghiên cứu công nghệ gia công bằng tia lửa điện nói chung

1.3- Hớng nghiên cứu của đề tài

Sau hơn 50 năm nghiên cứu và phát triển, ngày nay phơng pháp gia công xung định hình không còn đợc coi thuộc nhóm gia công “Không truyền thống”

gia công “Không chuẩn hoá” nữa Hiện nay trên thị trờng máy gia công, xung

định hình chiếm vị trí thứ 4 sau phay, tiện, mài

Về công nghệ, xung định hình đợc coi là ổn định về mặt phơng pháp Cùng với phơng pháp, thiết bị gia công xung định hình CNC ngày nay đã đợc pháp triển tới mức khi gia công chỉ cần chọn một tham số điều khiển (Ví dụ chọn dòng xung Ie), những tham số điều khiển tơng ứng khác đợc tự động lựa chọn

để tạo nên chất lợng bề mặt R2và thời gian gia công t gia công theo yêu cầu Các tham số này (có thể coi là tối u) là kết quả nghiên cứu của mỗi hãng và

đợc tích hợp trong bộ th viện tham số kèm theo máy

Tuy nhiên, các giá trị hiển thị cho đầu ra này chỉ mang tính chất thông tin,

là các đại lợng tham khảo đợc nhập bởi hệ th viện Dù đã đợc điều khiển vòng lặp, các kết quả này vẫn có sự chênh lệch so với các đại lợng thực, bởi chúng còn phụ thuộc vào các đại lợng gia công thực tế

Các đại lợng đầu ra chính là hàm mục tiêu của qúa trình gia công Trong thực tế, bài toán tối u đặt ra phụ thuộc vào hàm mục tiêu Ví dụ, đối với loại sản phẩm A độ nhám bề mặt đợc đặt lên hàng đầu, năng suất đợc coi là thứ yếu, ngợc lại với loạt sản phẩm B độ bóng chỉ cần đạt tối thiểu, còn năng suất đợc

đặt lên hàng đầu, trong khi loạt sản phẩm C yêu cầu độ nhám thấp (nh có thể)

1- Lựa chọn phơng pháp xung định hình EDM, đại diện của phơng pháp gia công tia lửa điện để thực hiện nghiên cứu và đánh giá

Nghiên cứu tổng quan về EDM, tìm hiểu các phơng pháp sử dụng tia lửa điện để bóc tách vật liệu kim loại, khảo sát và đánh giá ảnh hởng của các yếu tố công nghệ đến chất lợng gia công, thông qua:

- Thiết kế thí nghiệm

- Thực hiện các thí nghiệm

- Khảo sát, đánh giá kết quả thí nghiệm

2- Thiết lập các thuật toán và phát triển phơng pháp giải quyết bài toán tối u hoá chế độ công nghệ gia công thông qua mô hình hoá quá trình gia công bằng tia lửa điện với các tham số đầu vào (Một số thông số công nghệ nh dòng xung điện Ie, thời gian xung ti…thông số phi công nghệ nh dòng sục chất điện môi…) hàm đầu ra (hàm mục tiêu - chất lợng bề mặt, năng suất gia công) và một số giới hạn nhiễu (nhiễu hệ thống và nhiễu ngẫu nhiên) đợc coi là không

đổi hoặc tác động không đáng kể đến quá trình, để đánh giá kết quả thí nghiệm

3- Thiết kế, chế tạo thiết bị nhận dạng xung, các đại lợng đặc trng của dòng xung điện, đặc biệt là hình dáng xung Đánh giá ảnh hởng của chúng đến chất lợng gia công trong mối quan hệ với dạng xung đợc nhận dạng và hiển thị

Tóm tắt mục tiêu nghiên cứu của đề tài đợc thể hiện trên hình 1.3

Hình 1.3: Sơ đồ mục tiêu nghiên cứu.

Kết luận Chất lựơng gia công

Các tham số phi công nghệ.

Chất dung môi.

Điện cực.

Dòng dung dịch Timer dwell Timer lift.

Các tham số công

nghệ:

Dòng dung dịch.

Ie: Dòng điện xung.

te: Thời gian xung.

1.4- UKết luận chơng 1U:

Trong điều kiện có những hạn chế nhất về thế hệ thiết bị gia công, thiết bị sử dụng cho công tác nghiên cứu thí nghiệm thì một nghiên cứu tổng quan về công nghệ gia công tia lửa điện, tìm hiểu các phơng pháp sử dụng tia lửa điện để bóc tách vật liệu kim loại (kể cả các phơng pháp lai) sẽ giúp các nhà đầu t am hiểu

và có thể làm chủ đợc thiết bị, tìm những giải pháp thích hợp để cải tiến thiết bị, trợ giúp các giải pháp ứng dụng trong thực tế sản xuất

Những nghiên cứu mới để ứng dụng trong thực tế sản xuất của phơng pháp này, tác giả đã định hớng nghiên cứu theo các mục tiêu sau đây:

-Đánh giá sự ảnh hởng của các thông số công nghệ chính đến năng suất, chất lợng và độ chính xác gia công

-ứng dụng các phần mềm sử lý số liệu, các phơng pháp quy hoạch thực nghiệm tiên tiến và các nghiên cứu về gia công tia lửa điện để đánh giá và mô hình hoá quá trình gia công bằng xung định hình theo hàm mục tiêu nâng cao chất lợng bề mặt chi tiết gia công

-ứng dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài tại trung tâm khuôn mẫu - Viện IMI và mục đích kiểm tra khả năng ứng dụng và thực tế sản xuất của các sản phẩm này

Chơng II Nghiên cứu bản chất của phơng pháp gia công tia lửa điện

2.1- Bản chất vật lý của quá trình phóng tia lửa điện:

Hiệp hội kỹ s Đức (VDI) định nghĩa gia công bằng tia lửa điện đợc xếp vào nhóm gia công vật liệu nhờ nhiệt và đợc định nghĩa là “hớt vật liệu nhờ tia lửa điện” Vậy vật liệu đợc tách ra nh thế nào?

C

R

Điện cực

Phôi

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý gia công tia lửa điện.

Một điện áp đợc đặt giữa điện cực và phôi, không gian giữa 2 điện cực đó

đợc điền đầy đủ bởi một chất lỏng cách điện gọi là chất điện môi (Dielectnic)

Cho 2 điện cực áp lại gần nhau, đến một khoảng cách nào đó thì xảy ra sự phóng tia lửa điện một dòng điện xuất hiện tức thời.-

Khi phóng tia lửa điện, các điện cực không tiếp xúc với nhau Nếu chúng chạm vào nhau thì sẽ không có tia lửa điện mà sẽ xảy ra ngắn mạch, có hại trong quá trình gia công Nếu khe hở quá lớn thì không xảy ra quá trình phóng tia lửa

điện, làm giảm năng suất gia công

Hiện tợng vật lý của quá trình này đợc giải thích nh sau:

Pha1: Đánh lửa

Máy phát tăng điện áp khởi động qua một khe hở (đóng điện áp máy phát

Ui) Dới ảnh hởng của điện trờng, từ cực âm (Ca tốt) bắt đầu phát ra các điện

tử và chúng bị hút về phía cực dơng (a nốt) Sự phát điện tử gây ra sự tăng cục

bộ tính dẫn điện của chất điện môi ở khe hở

Các bề mặt của hai điện cực không hoàn toàn phẳng Điện trờng sẽ mạnh nhất ở hai điểm gần nhau nhất Chất điện môi bị iôn hoá Tất cả các phần tử dẫn

điện (điện tử và iôn hoá) 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

đợc hình thành ngang qua cầu

Sự phóng điện đợc bắt đầu

U

Pha 2: Sự hình thành kênh phóng điệnU:

ở thời điểm phóng điện, điện áp bắt đầu giảm Số lợng các phần tử dẫn

điện (điện tử và iôn hoá) 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 lợng khổng lồ làm cho dung dịch điện môi bốc hơi cục bộ p suất trong các bong bóng hơi sẽ đẩy chất lỏng á

điện môi sang 2 bên Nhng 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

U

Pha 3: Nóng chảy và bốc hơi vật liệuU:

Lõi của bọt hơi bao gồm một kênh plasma Plasma này là một chất khí có lẫn các điện tử và các iôn hoá ở áp suất cao (khoảng 1 Kbar) và nhiệt độ cực lớn (10.0000c) Khi kênh plasma này đợc tạo thành đầy đủ thì điện áp qua khe hở

đạt tới mức của điện áp phóng tia lửa điện Ue Giá trị của điện áp Ue là một hằng

số vật lý phụ thuộc vào sự phối hợp vật liệu anốt/ catốt và bằng 25V đối với cặp vật liệu đồng/ thép

Chất điện môi giữa kênh plasma và cũng là giữ cho năng lợng có một độ tập trung cục bộ Sự va chạm của các điện tử lên anốt và của các iôn hoá lên catốt làm nóng chảy và bốc hơi các điện cực

Máy phát sẽ ngắt dòng điện sau khi đã diễn ra một xung có hiệu quả Điện

áp bị ngắt đột ngột Kênh phóng điện bị biến mất p suất cũng bị mất đột ngột - á

Điều này khiến cho kim loại nóng chảy bất ngờ, bị đẩy ra khỏi kênh phóng điện

Trong đó: Ue,Ie là các giá trị trung bình của điện áp và dòng tia lửa điện đợc

lấy trong khoảng thời gian xung đây Uở e là một hằng số vật lý phụ thuộc vào cặp vật liệu điện cực/phôi nên về thực chất, năng lợng tách vật liệu chỉ phụ thuộc vào dòng điện và thời gian xung

Dòng điện tổng cộng trong kênh plasma qua khe hở phóng điện là tổng của dòng các điện trở chạy tới cực dơng (anốt) và dòng các iôn hoá chạy tới cực âm (catốt) Do khối lợng của các iôn hoá lớn hơn trên 100 lần so với khối lợng của các điện tử, nên có thể bỏ qua tốc độ của cá iôn hoá khi xuất phát các xung điện

so với tốc độ của điện tử Vật liệu điện cực khi tiếp xúc với plasma này ở một pha

có áp lực cao tới 1 kbar và nhiệt độ cực cao tốc 10.0000c trong kênh plasma làm cho vật liệu bị bốc hơi

2.3 Đặc tính về điện của sự phóng tia lửa điện :

Dựa vào các đặc tính thời gian của sự phóng tia lửa điện, ngời ta có thể nhận ra các đặc tính về điện Các đặc tính này chính là các thông số điều chỉnh

quan trọng nhất của quá trình gia công

Qua đó mỗi trờng hợp gia công có thể đợc giải quyết dới quan điểm là

điện cực phải ít mòn nhất và chất lợng bề mặt gia công là tối u Muốn vậy, tất cả các thông số của quá trình gia công phải đợc điều chỉnh cho phù hợp

Đây là điện áp cần thiết để dẫn tới sự phóng điện Nó đợc cung cấp cho

điện cực và phôi khi máy phát đợc đóng điện, gây ra sự phóng tia lửa điện để

đốt cháy vật liệu Điện áp đánh lửa Uz phóng điện càng nhanh và cho phép khe

hở phóng điện càng lớn

- Thời gian trễ đánh lửa td

Đó là thời gian giữa lúc đóng điện máy phát và lúc xảy ra phóng tia lửa điện Khi

đóng điện máy phát, lúc đầu cha xảy ra điều gì Điện áp duy trì ở giá trị của

điện áp đánh lửa Uz dòng điện vẫn bằng không Sau thời gian trễ td mới xảy ra

sự phóng tia lửa điện

Hình 3.5: Quan hệ hiệu điện thế và thời gian.

khi bắt đầu phóng tia lửa điện thì điện áp tụt từ Uz xuống giá trị Ue Đây là điện

áp trung bình trong suốt thời gian phóng tia lửa điện Ue là một hằng số vật lý phụ thuộc vào cặp vật liệu điện cực/ phôi Ue không điều chỉnh đợc

- Dòng phóng tia lửa điện Ie:

Là giá trị trung bình của dòng điện từ khi bắt đầu phóng tia lửa điện Khi bắt đầu phóng tia lửa điện, dòng điện từ 0 tăng mạnh lên giá trị Ie, kèm theo sự đốt cháy (Hình b)

- Thời gian phóng tia lửa điện te là khoảng thời gian giữa lúc bắt đầu phóng tia lửa điện và lúc ngắt điện, tức là thời gian có dòng điện Ie trong một lần phóng điện

- Độ kéo dài xung ti

Đây là khoảng thời gian giữa hai lần đóng ngắt của máy phát trong cùng một chu kỳ phóng tia lửa điện Độ kéo dài xung ti là tổng của thời gian trễ đánh lửa td và thời gian phóng tia lửa điện te: ti= td+ te

Độ kéo dài xung ảnh hởng đến:

+ Tỷ lệ hớt vật liệu

+ Độ mòn điện cực

+ Chất lợng bề mặt gia công

- Khoảng cách xung t0

Đây là khoảng thời gian giữa hai lần đóng ngắt của máy phát giữa hai chu

kỳ xung kế tiếp nhau t0 còn đợc gọi là độ kéo dài nghỉ của xung

Phải giữ cho t0 nhỏ nh có thể đợc, để có thể đạt một lợng hớt vật liệu tối đa Nhng khoảng cách xung t0 lại phải đủ lớn để có đủ thời gian thôi iôn hoá chất điện môi trong khe hở phóng điện

+ Dòng phóng tia lửa điện Ie

+ Thời gian phóng tia lửa điện te

Từ đẳng thức của năng lợng phóng tia lửa điện : We= Ue.Ie.te

Ta thấy rằng, dới điều kiện bình thờng thì khi Ue,Ie,te càng lớn thì năng lợng phóng tia lửa điện càng lớn

Trong thực tế, lợng hớt vật liệu có thể đợc xác định qua các thông số điều chỉnh là:

I, ti, t0 và Uz

- Sự đồng đều khi hớt vật liệu

Hình 3.6: Các miệng núi lửa đựơc hình thành liên tiếp.

Khi xảy ra sự phóng tia lửa điện, trên bề mặt phôi xuất hiện một “Miệng núi lửa” rất nhỏ ở một điểm A nào đó có khoảng cách gần nhất tới điện cực (Vì thực tế là bề mặt phôi không bao giờ phẳng tuyệt đối) Khi nguồn điện áp đợc

đóng ngắt một lần nữa, sẽ lại xảy ra phóng tia lửa điện, nhng ở một vị trí khác,

ví dụ vị trí B Khi máy phát đóng ngắt liên tục thì sự phóng tia lửa điện sẽ sản sinh ra một loạt “miệng núi lửa” kế tiếp nhau Nhờ đó vật liệu đợc hớt đi một cách đồng đều trên bề mặt

2.5 Chất lợng bề mặt khi gia công tia lửa điện

Chất lợng bề mặt là một khái niệm tổng hợp, bao gồm:

+ Độ nhám bề mặt

+ Vết nứt tế vi trên bề mặt

+ Các ảnh hởng nhiệt ở lớp bề mặt

Về độ nhám bề mặt, khi gia công thô sẽ có độ nhám lớn, Tạo ra bề mặt thô, xù xì, khi gia công tinh sẽ nhận đợc độ nhám bề mặt nhỏ, bề mặt tinh, nhẵn Bề mặt càng thô thì càng giảm đặc tính chống mài mòn Cơ học và tăng nguy cơ bị ăn mòn hoá học

Để xác định độ nhám, ngời ta đo giá trị độ nhám cực đại Rmax (tức chiều cao lớn nhất giữa các đỉnh và các thung lũng của nhấp nhô bề mặt)

Hình 3.7: Vùng ảnh hửơng nhiệt của bề mặt phôi.

Hình vẽ này cũng cho ta thấy rõ cấu trúc bề mặt phôi và sự thay đổi độ cứng của chúng theo chiều sâu

Phân biệt các lớp và cấu trúc sau đây:

1- Lớp trắng, đó là lớp kết tinh lại với các vết nứt tế vi do ứng suất d vì nóng lạnh đột ngột lặp đi lặp lại Độ kéo dài xung te càng lớn thì lớp này càng dày

2- Lớp bị tôi cứng, với cấu trúc tròn, lớp này có độ cứng tăng vọt (trên 1000 Hv), so với nền

3- Lớp bị ảnh hởng nhiệt, do nhiệt độ ở đây đã vợt quá nhiệt độ ostenit (Fe-F 3c) trong một thời gian ngắn Độ cứng của lớp này giảm so với lớp tôi cứng, còn khoảng <800Hv

4- Lớp không bị ảnh hởng nhiệt Nó có độ cứng bình thờng của vật liệu mềm

Các lớp ở vùng 1 và 2 có ảnh hởng rất sấu nh:

- Các vết nứt tế vi và ứng suất d làm giảm độ bền môi của vật liệu chi tiết

- Lớp trắng gây khó khăn để lắng đọng một lớp phủ bám dính, Ví dụ phủ TiN

- Lớp tôi cứng với cấu trúc dòn dễ phá hỏng chi tiết khi làm việc chịu tải trọng va đập

Để khắc phục các ảnh hởng xấu nói trên của lớp bề mặt gia công tia lửa điện nên sử dụng nhiều bớc gia công kế tiếp nhau: gia công thô, bán tinh và tinh Nhờ đó không những giảm đợc độ nhám bề mặt, mà còn lấy đi đợc vùng bị

ảnh hởng nhiệt với các lớp trắng và lớp tôi cứng

Ngay trong lúc gia công thô ngời ta cũng có thể giảm đợc vùng ảnh hởng nhiệt do sử dụng các xung có hình dáng đặc biệt hoặc sử dụng kỹ thuật tổng hợp gia công tia lửa điện kết hợp gia công bằng siêu âm

2.6 Độ chính xác tạo hình khi gia công tia lửa điện:

Gia công tia lửa điện điều khiển xung định hình là một phơng pháp gia công in hình Độ chính xác gia công in hình phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

- Độ chính xác của máy (độ ổn định về cơ, độ chính xác vị trí, hệ thống chạy dao

và làm trợt)

- Các thông số điều chỉnh về điện khi gia công (Ue,Ie,te.vv…)

Tính chất của điện cực (vật liệu điện cực, độ chính xác kích thớc)

- Độ chính xác lập trình (độ chính quĩ đạo dụng cụ đợc lập trình) vv…

2.7 Sự mòn điện cực:

Quá trình gia công xung định hình không đợc thực hiện bởi những lớp riêng lẻ Đến lúc khe hở quá lớn không thể xảy ra sự phóng điện nữa Nếu điện cực tịnh tiến đều để duy trì đợc khe hở ban đầu thì nó sẽ gia công ngày càng sâu hơn và vật liệu phôi tạo ra một âm bản của điện cực ở trong phôi

Tuy nhiên, trong quá trình gia công, chính điện cực cũng bị hớt đi một lớp mỏng vật liệu của nó, tuy rất nhỏ so với lợng hớt vật liệu phôi Đây là điều không mong muốn, vì nó gây ra mòn điện cực

Ngời ta xác định một thông số gọi là “độ mòn tơng đối” Đ của điện cực:

Đ = VE/Vw.100%

VE: Thể tích vật liệu mất đi ở điện cực, Vw- Thể tích vật liệu phôi bị hớt

đi

ảnh hởng độ mòn tơng đối Đ của điện cực có các yếu tố sau:

+ Sự phối hợp vật liệu điện cực/phôi

+ Dòng điện Ie hay bớc dòng điện

+ Độ kéo dài xung

+ Sự đấu cực

Để độ mòn điện cực là tối thiểu, ngời vận hành máy phải biết về các nguyên nhân của nó

- Giá trị độ mòn đợc xác định chủ yếu bởi sự phối hợp vật liệu điện cực /phôi

- Sự đấu cực là yếu tố quyết định thứ hai sau khi đã chọn sự phối hợp vật liệu điện cực/phôi

- Dòng điện Ie hay bớc dòng điện tác động lên độ mòn điện cực

Tuỳ thuộc vào từng kiểu máy xung định hình mà dòng tia lửa điện Ie đợc điều chỉnh ở 18 hoặc 21 bớc xác định

2.8 Các hiện tợng xấu khi gia công tia lửa điện:

+ Hồ quang (sự phóng điện không có thời gian trễ đốt cháy)

Nguyên nhân của nó do các iôn ở trên miệng núi lửa gây ra hồ quang, hồ quang xảy ra ở khoảng hở giữa các xung

Sự phóng điện lặp lại ở cùng một chỗ mà không có thời gian trễ tdđợc gọi

+ Ngắn mạch, sụt áp:-

Dòng điện chạy từ điện cực qua phôi mà không có sự phóng tia lửa điện đợc gọi là dòng ngắn mạch Ngắn mạch 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 nhỏ và dòng chảy quá yếu

+ Xung mạch hở, không có dòng điện

Điều kiện mà trong đó các xung không gây ra sự phóng tia lửa điện thì

đợc gọi là xung mạch hở Các phép đo điện tử sẽ xác nhận rằng có một xung - mạch mở khi điện áp đánh lửa không xụt giảm, sự tăng số lợng các xung mạch

mở sẽ làm giảm hiệu quả phóng điện

Các xung mạch mở bị gây ra bởi:

- Chiều rộng khe hở phóng điện quá lớn

- Dòng chảy quá mạnh, thổi hết iôn ra khỏi vùng gia công

- Các xung mạch mở không gây ra sự hớt vật liệu và cũng không làm h hại bề mặt gia công, chúng chỉ làm giảm năng suất gia công

+ Sự quá nhiệt của chất điện môi

Khi vùng gia công rất rộng, nhng chiều rộng khe hở phóng điện lại quá nhỏ (gia công tinh khuôn lớn) Chất điện môi trở nên nóng đến mức nó bị phân huỷ rất mạnh thành cácbon làm tăng tính dẫn điện khiến cho quá trình gia công

bị nhiễu loạn bởi hồ quang thờng xuyên Do đó cần tối u hoá điều kiện dòng chảy và cho gia công theo phơng pháp nhắp

Chơng III Các thông số điều chỉnh quá trình xung định hình

Mục tiêu của gia công xung định hình là: Thời gian gia công ngắn, chất lợng bề mặt tốt, chính xác về kích thớc cao Điều đó phụ thuộc vào một loạt các thông số điều chỉnh

3.1.1 Dòng phóng tia lửa điện, bớc dòng điện:

Dòng phóng tia lửa điện có ảnh hởng đến chất lợng của bề mặt Bớc dòng điện càng cao thì dòng phóng tia lửa điện càng lớn, bề mặt càng thô

Bớc dòng điện và độ mòn điện cực:

Độ mòn điện cực càng lớn thì độ chính xác tái tạo trên phôi càng thấp

+ Khi gia công thô: độ mòn tơng đối θ của điện cực sẽ giảm nếu bớc dòng điện Utăng U

+ Khi gia công tinh : độ mòn tơng đối θ của điện cực tăng khi bớc dòng điện giảm U

nhất có thể đợc, trong khi vẫn duy trì độ thô và độ mài mòn trong giới hạn yêu cầu

Đối với gia công xung định hình nhiều giai đoạn (dùng nhiều điện cực) thế nên bắt đầu với dòng điện cao rồi sau đó dùng bớc dòng điện thấp hơn khi đã thay đổi điện cực xem bảng

3.1.2 Độ kéo dài xung ti

Độ kéo dài xung là khoảng thời gian giữa hai lần đóng ngắt của máy của - máy phát trong một chu kỳ phóng điện Độ kéo dài xung ti ảnh hởng đến:

H×nh 3.9: Quan hÖ gi÷a ti, Vw, Rmax vµ θ

5 10 50

Không bao giờ đợc lẫn lộn giữa điện áp đánh lửa Uzvới điện áp phóng tia

điện Ue Uz có thể thay đổi đợc, còn Ue là một hằng số vật lý không thể điều chỉnh đợc

- Điện áp khe hở và khe hở phóng điện : Để duy trì một chiều rộng khe hở phóng điện là hằng số thì điện áp khe hở giữa điện cực và phôi cần phải đợc đo liên tục và phải đợc điều chỉnh

Hệ điều khiển liên tục hạ điện cực xuống để hớt vật liệu liên tục và đều

đặn, có năng suất tốt Trong thuật ngữ kỹ thuật, sự tự động điều chỉnh khe hở - này gọi là “điều khiển servo” Hình 3.11

Hình 3.11: Điều khiển SERVO

U

SERVO

Điều khiển khe hở phóng điện: Hệ điều khiển điện tử biết chính xác khe

hở nào tơng ứng khe hở rộng bao nhiêu Vì vậy, nó cho những điện áp khe hở để thay đổi và điều chỉnh đợc Nó so sánh điện áp này với một giá trị danh nghĩa

và điều chỉnh chiều rộng khe hở cho phù hợp Việc đặt chiều rộng khe hở bởi hệ thống điều khiển theo cách này có thể luôn luôn không phù hợp với các điều kiện gia công riêng rẽ Ví dụ, trong điều kiện gia công một rãnh sâu thì cần chiều rộng khe hở lớn hơn một chút để các phần tử bị ăn mòn đợc thổi đi dễ dàng khỏi khe

hở phóng điện

3.2 Chất điện môi và hệ thống dòng chảy

3.2.1 Nhiệm vụ của chất điện môi (Dielectric)

- Nhiệm vụ bao trùm của nó là cách điện giữa điện cực và phôi khi khe hở cha

đủ hẹp chỉ khi có khoảng cách nhỏ nhất mới cho phép phóng tia lửa điện đi qua - Nếu khe hở nhỏ thì lợng hớt vật liệu và độ chính xác in hình tăng Lợng hớt vật liệu tăng khi khoảng cách xung ngắn Chất điện môi phải iôn hoá nhanh nh có thể đợc sau xung này Chất điện môi in nguyên chất nên phải dẫn qua một hệ thống lọc Dù vẫn còn sót lại các phần tử tế vi của vật liệu Điều này phải đợc tính đến khi chọn chất điện môi

U

Ion hoá:

Chất điện môi phải tạo điều kiện tối u cho sự phóng điện, nghĩa là nó phải

đợc iôn hoá ở vào thời điểm chuẩn bị phóng điện, nghĩa là phải có khả năng tạo nên một cầu phóng điện, Nếu xung bị ngắt thì chất điện môi phải thôi iôn hoá, tạo điều kiện để sự phóng điện tiếp theo xảy ra ở một chỗ khác Chất điện môi khống chế kênh phóng điện, nhờ đó có thể đạt đợc mật độ năng lợng cao, tăng hiệu quả phóng điện

U

Làm nguội:

Kênh phóng điện trong thời gian cực ngắn (Cỡ phần triệu giây), nhiệt độ lên đến

100000c Nhiệt xuất hiện ở đây cần phải đợc chuyển đi, nếu không thì độ mòn

điện cực sẽ tăng lên, bề mặt phôi bị quá nhiệt và h hại Bản thân chất điện môi cũng không đợc quá nhiệt vì bị phân huỷ thành khí Các bon đa đến sự mở rộng