研究SiCp/Al复合材料的高效喷射爆炸EDM的研究
Yu Liu1, Jiawei Qu1, Keguang Zhao2
1School of Mechanical Engineering, Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, China.
Micromachines
|July 29, 2023
概括
研究人员开发了一种新型电动放电加工 (EDM) 电源,以改进碳化物颗粒增强 (SiCp/Al) 复合材料的加工. 这种新方法显著提高了材料去除率,提高了表面质量,克服了以前的限制.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 制造过程 制造过程 制造过程
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 碳化物颗粒增强 (SiCp/Al) 复合材料由于其优良的性能,在航空航天领域至关重要.
- 由于加工能力差,传统的SiCp/Al复合材料加工具有挑战性,导致材料去除率低和表面质量问题.
- 电放电加工 (EDM) 是一种使用的非传统方法,但SiC颗粒屏蔽阻碍了高效的材料弹射.
研究的目的:
- 开发一个高低压复合材料喷射爆炸EDM电源,以提高SiCp/Al复合材料的加工.
- 为了研究在喷射爆炸EDM过程中强化颗粒的爆炸效应.
- 探索在SiCp/Al复合材料加工中规范爆炸过程的独特工艺规律.
主要方法:
- 开发一种新的高低压复合材料喷射爆炸EDM电源.
- 使用自主开发的CNC加工平台与新的EDM电源集成.
- 研究了爆炸增强波的影响,通过改变开放电路电压差,脉冲电流差,脉冲相位差和脉冲宽度差.
主要成果:
- 调整高低脉冲电流差异 (1A至8A) 提高了材料去除率高达164.63%,表面粗度增加了30.03%.
- 增加高波和低波 (HLW) 脉冲之间的电压差 (40V到120V) 提高了材料去除率150.39%,表面粗度提高了20.49%.
- 材料去除速率通常随着脉冲阶段和开放电路电压差异的增加,而峰值电流和脉冲宽度差异显示出最初的增加,随后的去除速率下降.
结论:
- 开发的喷射爆炸EDM电源有效提高了SiCp/Al复合材料的加工效率.
- 优化脉冲参数,特别是电流和电压差异,可以显著提高材料去除率.
- 该研究提供了关于通过调整SiCp/Al复合材料在EDM过程中各种脉冲参数来控制表面粗度的见解.
