超声波振动辅助微电放电加工特征和C/SiC复合材料的参数优化
Peng Yu1, Lize Wang1, Yongcheng Gao1
1Ministry of Education Key Laboratory for Cross-Scale Micro and Nano Manufacturing, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China.
Micromachines
|November 27, 2025
概括
本研究介绍了超声波振动辅助微电放电加工 (微EDM) 用于精确的C/SiC复合材料加工. 它详细介绍了材料去除机制,并优化了参数,以提高加工性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 先进的复合材料先进的复合材料
背景情况:
- 碳纤维增强碳化 (C/SiC) 复合材料提供优越的强度,刚性和耐热和耐腐蚀性.
- 它们的异构性和脆性对传统的加工方法构成重大挑战.
- 应用范围跨越航空航天,国防和汽车行业,需要先进的加工技术.
研究的目的:
- 研究2D C/SiC复合材料的材料去除机制,使用超声波振动辅助微电放电加工 (微EDM).
- 评估工艺参数对材料去除率 (MRR) 的影响.
- 优化微EDM参数,以实现C/SiC复合材料的高效和精确加工.
主要方法:
- 超声波振动辅助微型EDM的开发和应用.
- 材料去除机制分析,重点关注SiC矩阵和碳纤维行为.
- 单因素实验用于评估对MRR的参数效应.
- 响应表面方法 (RSM),包括Plackett-Burman (PB) 和Box-Behnken设计,用于参数优化.
主要成果:
- 侵蚀过程涉及SiC矩阵的化/蒸发以及碳纤维的碎片化/局部化.
- 使用PB设计确定了影响MRR的重要过程参数.
- 最的上升方法确定了最佳参数范围.
- 盒子-Behnken设计产生了最佳的加工参数,以提高性能.
结论:
- 超声波振动辅助微型EDM是一种可行的技术,用于2D C/SiC复合材料的精密加工.
- 了解材料去除机制对于过程优化至关重要.
- 统计实验设计有效优化加工参数,以提高MRR和性能.
