Análisis de maquinabilidad en EDM de alambre de aleación Ti6Al4V tratada criogénicamente y optimización multiobjetivo...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería de fabricación
• Ingeniería de superficies

Sus antecedentes:

• La baja resistencia al desgaste de la aleación Ti6Al4V limita su uso en aplicaciones exigentes.
• El mecanizado convencional de Ti6Al4V es un desafío debido a sus propiedades, que afectan a la longevidad de los implantes biomédicos.
• El tratamiento criogénico ofrece una solución potencial para mejorar la resistencia al desgaste.

Objetivo del estudio:

• Investigar la maquinabilidad del Ti6Al4V tratado criogénicamente y sin tratar mediante el mecanizado por descarga eléctrica de alambres.
• Modelar y optimizar la velocidad de eliminación del material (MRR) y la rugosidad de la superficie (Ra).
• Comparar la efectividad del algoritmo genético (MOGA) y el algoritmo de optimización de buitres africanos (MOAVOA) para la optimización multiobjetivo.

Principales métodos:

• Mecanizado por descarga eléctrica de alambre (WEDM) de Ti6Al4V.
• Diseño compuesto central rotatorio y metodología de superficie de respuesta para el modelado.
• Optimización multiobjetivo utilizando MOGA y MOAVOA.

Principales resultados:

• La corriente de descarga influyó significativamente en la MRR en las muestras tratadas criogénicamente (58,04%).
• El ciclo de trabajo y la corriente de descarga fueron los términos lineales dominantes para la rugosidad de la superficie, mientras que la corriente dominó el término cuadrado.
• MOAVOA demostró un rendimiento superior al MOGA en optimización, proporcionando una mejor convergencia y diversidad de soluciones.

Conclusiones:

• El tratamiento criogénico mejora la maquinabilidad de Ti6Al4V a través de WEDM.
• Los parámetros WEDM optimizados pueden mejorar tanto la eliminación del material como el acabado de la superficie.
• MOAVOA es un algoritmo muy eficaz para optimizar procesos de mecanizado complejos.