بررسی اثرات استفاده از امواج مافوق صوت(التراسونیک) و مخلوط پودر نانو در فرآیند ماشینکاری با تخلیه ی الکتریکی

یکی از روشهای مهم نوین در ماشینکاری قطعات دقیق و پیچیده ازجنس مواد سخت، ماشینکاری با تخلیه ی الکتریکی می باشد که با توجه به کاربرد این روش درصنایع پیشرفته، همواره بهبود عملیات باربرداری و کیفیت سطح حاصل از این فرآیند مورد توجه بوده است. یکی از روش های موثر در بهبود راندمان ماشینکاری با تخلیه ی الکتریکی، افزودن پودر مواد به دی الکتریک و همچنین اعمال امواج مافوق صوت (التراسونیک) به فرآیند می باشد. در این پژوهش، اثرات افزودن نانو پودرهای اکسید تیتانیوم، اکسید روی و اکسید آلومینیوم به دی الکتریک و همچنین اثرات بکارگیری امواج التراسونیک بطور همزمان در فرآیند ماشینکاری تخلیه ی الکتریکی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور پس از طراحی، ساخت و اتصال کلگی جدید به دستگاه اسپارک، اثر پارامترهای ورودی شامل نوع و درصد اختلاط نانو پودر در دی الکتریک، زمان روشنی پالس و جریان جرقه بر روی نرخ براده برداری، زبری سطح و نرخ فرسایش ابزار در فرآیند ماشینکاری با تخلیه ی الکتریکی بررسی گردیده است. براساس نتایج بدست آمده، اثر امواج التراسونیک بر نانو پودرها بصورت،جلوگیری از تجمع نانوذرات، تعلیق بهتر در دی الکتریک، افزایش برخوردهای نانوذرات با یون ها و الکترون ها و همچنین باربرداری نانو پودرهای اکسیدی عمل کرده که در نتیجه، شرایط بهتری برای باربرداری ایجاد شده است. در حالت استفاده از نانو پودر، بکارگیری نوسانات التراسونیک در نرخ فرسایش ابزار اثر قابل ملاحظه نداشته ولی در جریان های بالا، نرخ فرسایش ابزار را کاهش می دهد. با استفاده از ذرات نانوپودر و اعمال امواج التراسونیک، می توان بطور میانگین نرخ براده برداری را تا 30% افزایش داد بطوری که میانگین زبری سطح و نرخ فرسایش ابزار ثابت بماند. همچنین با اعمال نوسانات التراسونیک بدون ذرات نانوپودر، می توان مقدار میانگین نرخ براده برداری را تا 17% افزایش داد. برای نانو پودر اکسید روی که بیشترین رسانایی الکتریکی را دارد، نرخ براده برداری و زبری سطح بیشتری حاصل شده و برای نانو پودر اکسید آلومینیوم که کمترین رسانایی الکتریکی را دارد، زبری سطح کمتری ایجاد شده است. رسانایی حرارتی بالاتر نانو پودر اکسید روی باعث ایجاد کمترین نرخ فرسایش ابزار شده است. درصد اختلاط 3 گرم بر لیتر، بهترین نرخ براده برداری را برای تمام نانو پودر ها ایجاد کرده است.