Bài viết này cung cấp những thông tin, kiến thức cơ bản về thành phần chính cấu tạo nên dây đồng thau, máy cắt dây. Loại dây này được chia thành hai nhóm dựa trên cấu tạo gồm: dây đồng thau không có lớp phủ và có lớp phủ. Từ đó đưa ra một số đề xuất giúp người đọc có thể lựa chọn loại dây phù hợp với từng mục đích sử dụng.

Máy cắt dây EDM hiện đại có điện cực là một sợi dây có đường kính từ 0,1 - 0,3mm. Dây này được cuốn liên tục và chạy theo một đường gia công định trước, cắt được những bề mặt 2D và 3D phức tạp. Từ khi kỹ thuật NC/CNC được sử dụng rộng rãi, máy cắt dây có điện cực cắt là dây kim loại đã phát triển nhanh chóng. Có rất nhiều đất nước đã và đang làm tốt công việc sản xuất những chiếc máy cắt dây tiên tiến, điển hình có thể kể đến như Nhật Bản (Japan), Trung Quốc (China)...

>>>Xem thêm: Máy cắt dây CNC Nhật Bản có gì nổi trội? 

Thành phần quan trọng - Dây đồng thau máy cắt dây EDM Japan

Đối với gia công cắt dây, vật liệu làm dây cắt phải có các tính chất sau:
- Dẫn điện tốt
- Có nhiệt độ nóng chảy cao
- Có độ giãn dài cao
- Có tính dẫn nhiệt tốt
Dựa vào thành phần của dây cắt người ta chia ra làm hai loại là không có lớp phủ (đơn thành phần) và có lớp phủ (đa thành phần). Dây cắt truyền thống sử dụng trong máy cắt dây là một kim loại đơn thành phần như đồng đỏ, đồng thau và molipden. Đồng đỏ được sử dụng đầu tiên vì có tính dẫn điện cao và dễ chế tạo thành những dây có đường kính nhỏ. Khoảng năm 1979 thì dây đồng đỏ được thay thế bằng đồng thau để cải thiện tốc độ gia công. 

Dây đồng thau không có lớp phủ

Đây là loại dây đồng điện cực sử dụng cho máy cắt dây phổ biến nhất hiện nay. Dây đồng bao gồm hợp kim đồng (Cu) và kẽm (Zn). Tỷ lệ hợp kim Cu/Zn phổ thông của dây đồng thau  điện cực là 63/37 (Mỹ và Châu  u) hoặc 65/35 (Châu Á).
Lực căng dây của dây đồng thau trong khoảng 54.000 - 173.000 psi, phụ thuộc vào tỷ lệ hợp kim và độ cứng của vật liệu.
Dây đồng thau máy cắt dây EDM Japan thường có màu vàng sáng. Nếu màu dây bị tối, không đồng đều là dây có dấu hiệu bị oxi hóa, hoặc bị bụi bẩn. Loại dây này được sử dụng hầu hết trên các loại máy đời mới, và là loại dây cắt hiệu quả với các phôi thép.
Dây đồng thau không có lớp phủ thường có độ giãn dài từ <2% đến trên 30%. Dây có độ giãn dài thấp sẽ tốt cho việc xỏ dây tuy nhiên lại hạn chế cho quá trình cắt côn. Và ngược lại dây có độ giãn dài cao có thể cắt côn tới 45 độ nhưng xỏ dây sẽ gặp nhiều khó khăn.

Dây đồng thau có lớp phủ

Dây đồng phủ kẽm (coated wire) 
Đây là loại dây có lõi đồng, được phủ bên ngoài một lớp kẽm dày 2-3 micron, sản xuất theo phương pháp mạ tĩnh điện. Dây này sẽ có độ đồng nhất của bề mặt và đồng đều của lớp phủ cao hoặc cũng có thể được phủ theo phương pháp mạ nhúng nóng với giá thành thấp hơn.
Dây phủ kẽm có lực căng dây 6.000-130.000 psi, được phủ kẽm hoặc kẽm oxit tùy theo ứng dụng. So với dây đồng thau thông thường, dây phủ kẽm có tốc độ cắt nhanh hơn và khả năng đứt dây thấp hơn. Do vậy với các ứng dụng cần đẩy nhanh tốc độ cắt thì có thể sử dụng dây phủ kẽm. Dây phủ kẽm còn giúp mang lại chất lượng độ bóng bề chi tiết gia công cao.

Dây phủ công nghệ ủ khuếch tán (diffusion-annealed coated wire)
Trong khi dây phủ kẽm về lý thuyết giúp mang lại tốc độ cắt tốt hơn, tuy nhiên điểm hạn chế của lớp kẽm bên ngoài là nhiệt độ nóng chảy thấp và nó chỉ được “áo” trên bề mặt của lõi dây. Vì vậy trong quá trình phóng tia lửa điện, lớp kẽm nhanh chóng bị “thổi bay” trước khi phát huy hết hiệu quả. Điều này đã dẫn đến câu hỏi: làm sao để vừa đảm bảo được lớp phủ giàu kẽm, vừa nâng cao được nhiệt độ nóng chảy, giúp lớp phủ kết dính vào lõi dây?
Để giải quyết vấn đề này, các nhà sản xuất dây sử dụng các lớp phủ bằng hợp kim đồng thau hàm lượng kẽm cao. Đó là đồng thau beta (Cu50Zn50) hoặc lớp phủ đồng thau Gamma (Cu35Zn65), kết hợp thêm quá trình xử lý dây phủ bằng ủ (ram) khuếch tán. Trong quá trình xử lý này, các nguyên tử kẽm bên ngoài vỏ và các nguyên tử đồng từ lõi được khuếch tán vào nhau, tạo thành 1 lớp phủ hợp kim đồng kẽm với hàm lượng kẽm cao, nhiệt độ nóng chảy cao và kết dính vào phần lõi.
Dây cắt với lớp phủ đồng thau Gamma có thể đạt tốc cắt cao hơn so với dây đồng thau thông thường và dây phủ kẽm. Dây phủ khuếch tán có màu vàng nâu hoặc nâu, được sử dụng cho các ứng dụng cắt phôi cao, gia công khối lớn hoặc gia công với điều kiện xối (flushing) hạn chế. Loại dây này cũng được dùng để cắt các vật liệu thép dụng cụ, nhôm hoặc graphite.

>>>Xem thêm: Yêu cầu về dây đồng trong ngành gia công cơ khí

Một số đề xuất khi lựa chọn dây đồng thau máy cắt dây EDM Japan

Tóm lại, để gia công đạt hiệu quả về độ chính xác, tốc độ cắt cũng như tăng độ căng và tuổi thọ của dây, cần chọn đúng loại dây đồng phù hợp và quan trọng hơn là chất lượng dây cắt EDM phải được bảo đảm. Hy vọng qua bài viết trên, bạn đã có những hiểu biết nhất định về dây đồng thau máy cắt dây EDM Japan để có thể đưa ra những lựa chọn đúng đắn nhất. Nếu có bất kỳ thắc mắc gì, hãy liên hệ với chúng tôi để được giải đáp thêm.