Trên thực tế bề mặt phôi và bề mặt điện cực không phẳng nh- ta t-ởng t-ợng mà nó có các nhấp nhô. Khoảng cách giữa hai bề mặt điện cực trong toàn bề mặt thực tế là không cố định mà nó thay đổi do các nhấp nhô.
Nếu trên bề mặt phôi xuất hiện một miệng núi lửa rất nhỏ ở điểm A nào đó và có khoảng cách gần nhất tới điện cực. Khi một điện áp thích hợp đ-ợc đặt giữa hai điện cực (dụng cụ và phôi), một tr-ờng tĩnh điện có c-ờng độ lớn đ-ợc sinh ra nó gây ra sự tách các electron từ cực âm A. Các electron đ-ợc giải phóng này đ-ợc tăng tốc về phía cực d-ơng, sau khi đạt đ-ợc tốc độ đủ lớn các electron này va đập với các phần tử điện môi, bắn phá các phần tử đó thành các electron và các ion d-ơng. Các electron vừa sinh ra lại đ-ợc tăng tốc và nó lại đánh bật các electron khác từ các phần tử dung dịch điện môi. Cứ nh- vậy, một cột hẹp các phần tử dung dịch điện môi bị ion hoá đ-ợc 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 đ-ợc sinh ra và có nhiệt độ rất lớn tăng lên trên các điện cực (10000120000C). 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). T-ơng tự khi nguồn điện áp đựơc đóng ngắt một lần nữa, chu kỳ trên đ-ợc lặp lại, tia lửa điện tiếp theo đ-ợc 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 núi lửa kế tiếp nhau trên toàn bề mặt điện cực. Kết quả là vật liệu đ-ợc hớt đi một cách đồng đều trên toàn bề mặt điện cực (phôi).
Bề mặt đ-ợc gia công tia lửa điện sẽ hình thành do sự tạo nên các “miệng núi lửa” li ti đó. Nếu năng l-ợng do phóng tia lửa điện đ-ợc giảm một cách hợp lý thì các “miệng núi lửa” sẽ có kích th-ớc cực nhỏ và ta nhận đ-ợc một bề mặt có độ bóng cao.
Hình 1.9 – Các “miệng núi lửa” đ-ợc hình thành liên tiếp
Tr-ớc hết, muốn tách vật liệu ra khỏi phôi thì phải có năng l-ợng bóc tách vật liệu We.
We = Ue.Ie.te (Jun) (1.1) Trong đó:
Ue : là điện áp trung bình của tia lửa điện.
Ie : là c-ờng độ dòng điện trung bình của tia lửa điện. te : là thời gian xung ( thời gian phóng tia lửa điện).
Do Ue là hằng số phụ thuộc vào cặp vật liệu điện cực nên thực chất We chỉ phụ thuộc vào Ie và te.
Thực tế dòng điện tổng cộng trong kênh plasma qua khe hở phóng điện là tổng của các dòng điện tử chạy tới điện cực d-ơng và dòng các ion d-ơng chạy tới điện cực âm. Tuy nhiên do khối l-ợng các ion d-ơng lớn hơn nhiều lần so với khối l-ợng electron cho nên tốc độ của các electron lớn hơn nhiều lần so với tốc độ của các ion d-ơng. Vì vậy thực chất dòng điện do các ion d-ơng chuyển động về cực âm là rất nhỏ so với dòng các electron chuyển động về cực d-ơng. Do đó có thể bỏ qua dòng điện do sự chuyển động của các ion d-ơng gây ra. Do tốc độ của các electron lớn hơn nhiều lần so với các ion d-ơng nên mật độ các electron tập trung tai cực d-ơng cao hơn nhiều so với mật độ của các ion d-ơng lại cực âm trong khi mức độ tăng của dòng điện khi bắt đầu có sự phóng điện là rất lớn, điều này gây ra sự nóng chảy mạnh ở cực d-ơng.
Khi dòng điện bị ngắt, kênh plasma đột ngột biến mất. Ngay tức khắc, áp suất giữa hai điện cực tụt xuống bằng áp suất xung quanh nh-ng nhiệt độ của
chất lỏng giữa hai điện cực lại không tụt nhanh nh- vậy, dẫn đến sự nổ và bốc hơi của vật liệu nóng chảy đang tồn tại giữa hai điện cực. Tốc độ cặt dòng điện và mức độ sụt của dòng điện sẽ quyết định tốc độ sụt áp và sự bắt buộc nổ vật liệu chảy lỏng. Vì vậy thời gian sụt của dòng điện cũng là yếu tố quyết định đối với độ nhám bề mặt gia công.