مطالعه فرآیند افزودن ذرات پودر به سیال دی الکتریک و بررسی اثرات آن بر روی مشخصه های خروجی فرآیند edm در ماشینکاری ترکیب بین فلزی tial

ماشینکاری ترکیب بین فلزی -tial? با روشهای سنتی بسیار مشکل است. در این مورد، می توان از روشهای غیرسنتی مانند ماشینکاری تخلیه الکتریکی (edm) استفاده نمود. یکی از روشهای بهبود مشخصه های خروجی فرآیند edm، روش افزودن پودر رسانا و یا نیمه رسانا به سیال دی الکتریک و انجام ماشینکاری تخلیه الکتریکی می باشد که به اختصار pmedm نامیده شده است. نتایج نشان می دهد در هنگام استفاده از الکترودهای آلومینیومی، نرخ سایش ابزار به طور متوسط 4.4 برابر بیشتر از نرخ سایش ابزارهای مسی و 8 برابر بیشتر از نرخ سایش ابزارهای گرافیتی است. در هنگام استفاده از الکترودهای گرافیتی، نرخ براده برداری از tial به طور متوسط 5.9 برابر بیشتر از نرخ براده برداری با ابزارهای مسی و 11 برابر بیشتر از ابزارهای آلومینیومی است. با توجه به نتایج eds و xrd، درصد وزنی بیشتر عناصر آلومینیوم و اکسیژن در حالت ماشینکاری به کمک ابزار آلومینیومی منجر به شکل گیری ترکیبات اکسیدی بیشتر می گردد ولی در هنگام ماشینکاری به کمک ابزار گرافیتی، فازهای کاربیدی بیشتری بر روی سطح ماشینکاری شده به وجود می آید که این فازهای مختلف شیمیایی منجر به تغییرات میکروسختی در مقطع جانبی نمونه ماشینکاری شده می گردد. در فرآیند pmedm، پودر آلومینیوم بهترین توپوگرافی سطح، کمترین زبری و نرخ سایش ابزار را ایجاد می کند و بعد از آن به ترتیب پودرهای سیلیکون کارباید، گرافیت، کروم و آهن قرار دارند. شکل پالسهای ولتاژ مربوط به pmedm، کاملا متفاوت از شکل پالس ولتاژ مربوط به edm است. با افزودن ذرات پودر، به ازای هر تک پالس ورودی ولتاژ، چندین مسیر مختلف تخلیه الکتریکی ایجاد می شود و منجر به افزایش فرکانس جرقه زنی یا به عبارت دیگر توزیع انرژی حاصل از تخلیه الکتریکی می گردد. بر اساس نتایج eds و با توجه به نوع پودر استفاده شده در فرآیند pmedm حدود 5 تا 10 درصد از عناصر پودر به لایه سطحی نمونه ماشینکاری شده افزوده می گردد و منجر به تولید فازهای شیمیایی مختلف می گردد. مقاومت به خوردگی الکتروشیمیایی برای نمونه هایی که توسط پودرهای گرافیت و کروم ماشینکاری می شوند، به ترتیب حدود سه و دو برابر مقاومت به خوردگی نمونه ماشینکاری شده بدون استفاده از ذرات پودر است. ذرات پودر آلومینیوم با اندازه 2 میکرون به دلیل سبک تر بودن نسبت به ذرات پودر با اندازه 20 و 63 میکرون و توزیع راحت تر در فاصله بین الکترودها، انرژی حاصل از تخلیه الکتریکی را بیشتر توزیع می کنند و به همین دلیل نرخ براده برداری افزایش چشمگیرتری دارد. پودر آلومینیوم در شرایط آزمایش شده بهینه، منجر به افزایش 88% نرخ براده برداری، کاهش 45% زبری سطح و کاهش 67% نرخ سایش ابزار نسبت به حالت بدون پودر شده است. در تحلیل حرارتی، از سه هندسه نیم کروی، سهمیگون دایروی و انتگرالی برای تخمین پروفیل حفره ماشینکاری استفاده گردید. میانگین درصد خطای پیش بینی نرخ براده برداری نسبت به مقادیر تجربی ارائه شده توسط شرکت agie در شرایط ماشینکاری معین، برای روش انتگرالی برابر با 15.11%، برای روش سهمیگون دایروی برابر با 14.12% و برای روش نیم کره برابر با 70.56% می باشند. با توجه به نتایج تجربی و تحلیلی، عامل اصلی افزایش نرخ براده برداری در حالت pmedm به ازای شرایط بهینه پودر، توزیع انرژی تخلیه الکتریکی توسط ذرات پودر می باشد. افزایش فرکانس جرقه زنی به مفهوم افزایش تعداد تخلیه های الکتریکی بر روی سطح قطعه کار به ازای یک پالس ورودی ولتاژ می باشد و سرعت براده برداری را بهبود می بخشد.