مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی عملکرد مس خالص ریز دانه به عنوان الکترود ابزار فرآیند ماشین کاری تخلیۀ الکتریکی

نویسندگان
1 باشگاه پژوهشگران جوان- بیرجند
2 معاون پژوهشی دانشگاه آزاد اسلامی شیراز
3 دانشگاه بیرجند
4 بخش مهندسی مواد، دانشگاه شیراز
چکیده
یکی از معضلات اساسی ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM)، سایش الکترود ابزار طی فرآیند ماشینکاری است. در این تحقیق به منظور بهبود عملکرد و افزایش مقاومت مس خالص در برابر سایش الکتریکی طی فرآیند EDM، از ساختار بسیار ریز (در حد نانو و چند صد نانومتر) استفاده گردید. لذا در ابتدا کوشش شده تا این نوع ساختار در درون ماده ایجاد شود. برای این منظور از روش اکستروژن در کانال های هم مقطع زاویه دار (ECAP) استفاده گردید. مس خالص طی هشت مرحله تحت فرآیند ECAP قرار گرفت. تاثیر اندازه ساختار کریستالی الکترود، شدت جریان و زمان ماشین کاری بر نرخ براده برداری و سایش الکتریکی الکترودهای مسی طی فرآیند EDM بررسی گردید. علاوه بر این ریز ساختار و هدایت الکتریکی الکترودها نیز مطالعه شد. نتایج حاصله نشان دادند که پس از اعمال فرآیند ECAP، اندازه دانه ساختار کریستالی مس به شدت کاهش یافته به طوری که پس از هشت مرحله، ساختار کریستالی نسبتاً همگن با دانه های بسیار ریز در محدوده 50 تا 200 نانومتر درون ماده ایجاد گردید. از طرفی با ریز شدن ساختار کریستالی الکترود مسی، سایش الکتریکی آن کاهش یافته اما نرخ برداشت مواد تقریباً ثابت مانده و تغییر چندانی نکرده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation on Performance of Ultra Fine Grained Pure Copper as Electrode during Electrical Discharge Machining

چکیده English

One of the fundamental problems of Electrical Discharge Machining (EDM) process is tool electrode wear. In this study, ultra fine grains (UFG) structure of pure copper was used to improve performance and also increase the electrical wear resistance of tool electrode. Equal Channel Angular Pressing (ECAP) was used to reduce the crystal size of pure copper. Samples were processed through ECAP die up to 8 passes, and then used as electrode in EDM process. The effect of electrodes grain size, discharge current, and machining time on the metal removal of the work piece and electrical wear of the electrodes were investigated. In addition, the microstructure, and electrical conductivity of copper tool electrodes were examined. By applying the ECAP on pure copper a fine, approximately 50-200 nm grain size, microstructure was obtained after 8 passes. The results show that for finer crystalline structure of copper electrodes, electrical wear decreases but material removal rate is somehow constant.

کلیدواژه‌ها English

Electrical discharge machining
Tool Electrode Wear
Equal channel angular pressing
Ultra Fine Grained Copper