Khảo sát chất lượng bề mặt khuôn dập cò mổ động cơ RV125 được gia công bằng phương pháp xung điện

Bành Tiến Long và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 118(04): 157 - 162

157

KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT KHUÔN DẬP CÒ MỔ ĐỘNG CƠ RV125

ĐƯỢC GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP XUNG ĐIỆN

Bành Tiến Long1

, Ngô Cường2

, Nguyễn Hữu Phấn

2,*

1

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

2

Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật – ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Gia công bằng tia lửa điện (EDM) là phương pháp được sử dụng phổ biến để gia công các bề mặt

có hình dạng phức tạp hoặc các loại vật liệu dẫn điện có độ cứng, độ bền rất cao. Do phương pháp

này sử dụng năng lượng nhiệt rất cao được tạo ra bởi các tia lửa điện để bóc tách vật liệu nên

topography và cấu trúc của lớp bề mặt sau gia công bằng EDM khác với khi được tạo ra bằng các

phương pháp gia công truyền thống. Bài báo này trình bày khảo sát về chất lượng của lớp bề mặt

khuôn dập cò mổ động cơ RV125 được làm bằng thép SKD61 sau gia công EDM với điện cực Cu

và dung dịch điện môi là dầu qua các thông số: trị số nhấp nhô, độ cứng tế vi, cấu trúc tế vi và sự

thay đổi thành phần hóa học của lớp bề mặt.

Từ khóa: EDM, nhấp nhô bề mặt, độ cứng tế vi lớp bề mặt, cấu trúc tế vi lớp kim loại bề mặt,

thành phần hóa học của lớp bề mặt.

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Gia công bằng tia lửa điện (EDM) là phương

pháp gia công không truyền thống được ứng

dụng rộng rãi nhất trong ngành gia công

khuôn mẫu [1]. Phương pháp này sử dụng

nguồn năng lượng nhiệt cao của các tia lửa

điện xuất hiện trong khe hở giữa phôi và dụng

cụ (điện cực) để làm nóng chảy và bay hơi vật

liệu cần gia công [4]. Ưu điểm nổi bật của

phương pháp là gia công được các chi tiết làm

bằng các vật liệu dẫn điện với độ bền, độ

cứng bất kỳ và có hình dạng bề mặt rất phức

tạp như: khuôn rèn, khuôn dập, các chi tiết

trong ngành hàng không, các chi tiết chịu tải

trọng lớn và nhiệt độ cao [3]. Các vấn đề như:

rung động, ứng suất cơ học, tiếng ồn cũng

không xuất hiện trong suốt quá trình gia công

do không có sự tiếp xúc giữa phôi và dụng cụ.

Tuy nhiên, phương pháp này cũng tồn tại một

số nhược điểm như: chất lượng bề mặt gia

công thấp (nhấp nhô bề mặt lớn, cơ lý hóa

tính lớp vật liệu bề mặt thay đổi, xuất hiện

nhiều vết nứt tế vi trên bề mặt…), năng suất

gia công không cao và bị giới hạn về khả

năng ứng dụng.

*

Tel: 0983783844

Một số kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng lớp

bề mặt của chi tiết sau gia công bằng phương

pháp tia lửa điện được chia thành nhiều lớp:

Lớp biến trắng, lớp trung gian, lớp nền do sự

tác động nhiệt của các tia lửa điện gây ra [11].

Chất lượng sản phẩm sau gia công bằng EDM

được đánh giá qua các đặc trưng của lớp bề

mặt gia công như: nhấp nhô, kích thước và sự

phân bố của các vết nứt tế vi, ứng suất dư trên

lớp bề mặt [2]. Rất nhiều các thông số công

nghệ ảnh hưởng đến lớp bề mặt sau EDM:

thời gian xung, cường độ dòng điện xung,

điện áp xung, sự phân cực, vật liệu điện cực,

dung dịch điện môi, nồng độ các hạt phoi

trong dung môi và kích thước điện cực [3].

Ảnh hưởng của các thông số công nghệ có tác

động rất lớn đến khả năng làm việc của chi

tiết gia công như: độ bền mỏi, độ bền ăn mòn

và khả năng chịu mài mòn [4]. Jaharah và

các cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của

cường độ dòng phóng tia lửa điện, thời gian

phát xung và thời gian ngừng phát xung đến

tốc độ mòn điện cực Cu, đến tốc độ bóc tách

vật liệu và nhấp nhô bề mặt gia công của thép

SKD61 [6]. Shabgard và các cộng sự đã

nghiên cứu về ảnh hưởng của cường độ dòng

phóng tia lửa điện và thời gian phát xung đến

các thông số đặc trưng lớp bề mặt gia công

của thép SKD61 (nhấp nhô bề mặt, chiều dày