对陶复合材料SiSiC IN干切EDM (DEDM) 的建模过程参数的研究

科学领域:

• 制造业 工程 制造工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可持续的制造工艺 可持续的制造工艺

背景情况:

• 传统的加工工艺面临能源消耗和产品质量方面的挑战,影响整体生产力.
• 使用碳化合物油的传统电气放电加工 (EDM) 产生有毒排放,对环境造成关注.
• 干电放电加工 (DEDM) 使用环保气体作为介电介质,提供可持续的替代方案.

研究的目的:

• 为了研究不同气体 (O2,N2,空气) 和电极形状对化碳化 (SiSiC) 板的加工的影响.
• 在DEDM过程中确定影响材料去除率 (MRR) 和表面粗度 (SR) 的关键指标.
• 提出和验证一种新的旋转辅助冲洗 (SAF) 技术,以提高MRR和表面完整性.

主要方法:

• 在SiSiC板上使用DEDM与O2,N2和空气作为介电气体进行实验.
• 采用特定尺寸的平面和管状铜电极.
• 利用修改的塔古奇直角阵列来分析控制因素 (间隙电压,放电电流,脉冲按时) 和ANOVA进行结果评估.

主要成果:

• 排放电流和脉冲按时被确定为最重要的因素,对工艺结果贡献约53.3%和27%.
• 与传统加工相比,DEDM显示MRR增加了19.5%,表面粗度 (Ra) 减少了大约三分之二.
• 氧气产生的MRR大约是空气的3.1倍,而气则由于无活性化物层的形成而产生了优异的表面表面.

结论:

• 对于SiSiC加工,DEDM工艺,特别是使用氧气和气的工艺,在材料去除率和表面质量方面提供了显著的改进.
• 拟议的旋转辅助冲洗 (SAF) 方法有效地解决了低MRR和DEDM表面完整性差的挑战.
• 建立了SR和MRR的经验关系,验证了开发的数学模型的稳定性,并证实了SAF的有效性.