Ảnh hưởng của bột titan trộn trong dung dịch điện môi đến chất lượng bề mặt thép SKD61 trong gia công bằng tia lửa điện

Sử dụng bột kim loại hoặc hợp kim dẫn điện kích thước nhỏ trộn vào dung dịch điện môi trong gia công tia lửa điện (PMEDM) là giải pháp rất hiệu quả trong nâng cao năng suất và chất lượng của phương pháp gia công bằng tia lửa điện. Bài viết trình bày ảnh hưởng của bột titan trộn trong dung dịch điện môi đến chất lượng bề mặt thép SKD61 trong gia công bằng tia lửa điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của bột titan trộn trong dung dịch điện môi đến chất lượng bề mặt thép SKD61 trong gia công bằng tia lửa điện ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(90).2015 53 ẢNH HƯỞNG CỦA BỘT TITAN TRỘN TRONG DUNG DỊCH ĐIỆN MÔI ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT THÉP SKD61 TRONG GIA CÔNG BẰNG TIA LỬA ĐIỆN EFFECTS OF TITANIUM POWDER MIXED IN DIELECTRIC FLUID ON SKD61 STEEL SURFACE QUALITY IN ELECTRICAL DISCHAGRE MACHINING Bành Tiến Long1, Ngô Cường2, Nguyễn Hữu Phấn2, Nguyễn Văn Minh3 1 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 2 Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật, Đại học Thái Nguyên; phanktcn@gmail.com 3 Trường Cao đẳng Nghề Kỹ thuật Công nghệ Tuyên Quang Tóm tắt - Sử dụng bột kim loại hoặc hợp kim dẫn điện kích thước Abstract - Using metal powder or conductive small size alloy nhỏ trộn vào dung dịch điện môi trong gia công tia lửa điện powder mixed in the dielectric fluid in electrical dischagre (PMEDM) là giải pháp rất hiệu quả trong nâng cao năng suất và machining (PMEDM) is a very effective method for improving chất lượng của phương pháp gia công bằng tia lửa điện (EDM). productivity and quality of electrical dischagre machining (EDM). In Trong bài báo này, ảnh hưởng của nồng độ bột titan trộn trong this paper, the influence of the concentration of titanium powder dung dịch điện môi đến chất lượng bề mặt thép SKD61 sau EDM mixed in dielectric fluid on the surface quality of steel SKD61 after đã được giới thiệu. Thực nghiệm nghiên cứu đã cho thấy, bột titan EDM was introduced. Experimental studies have shown that trộn vào dung dịch điện môi là dầu trong suốt quá trình gia công titanium powder mixed with the oil dielectric fluid during EDM has EDM đã có ảnh hưởng tích cực đến chất lượng lớp bề mặt thép a positive impact on the quality of the surface layer of steel SKD61. SKD61. Bề mặt gia công có Ra giảm, chiều dày vùng ảnh hưởng Machined surface with Ra reduces thickness of heat affected zone, nhiệt, thành phần hóa học và topography thay đổi theo hướng tích chemical composition and topography change in a positive cực, độ cứng tế vi tăng. Các kết quả này đã chỉ ra rằng, PMEDM direction and micro-hardness of machined surface increases. là một giải pháp khả thi trong nâng chất lượng bề mặt được gia These results indicate that PMEDM is a viable method for công của EDM. improving machined surface quality in EDM. Từ khóa - EDM; PMEDM; SKD61; Ra; độ cứng tế vi; topography. Key words - EDM; PMEDM; SKD61; Ra; micro-hardness; topography. 1. Đặt vấn đề môi [3]. Lớp phủ WC đã được hình thành trên bề mặt các thép EDM là phương pháp gia công không truyền thống được làm khuôn (OHNS, D2, SKD61) sau phương pháp PMEDM sử dụng phổ biến trong gia công các loại sản phẩm bằng vật và đã làm độ cứng tế vi bề mặt các thép tăng 100% so với vật liệu dẫn điện khó gia công hoặc bề mặt có hình dạng rất phức liệu nền [4]. Đồng thời đã chỉ ra đây có thể là hướng khả thi tạp.Trong phương pháp này năng lượng nhiệt rất lớn được trong nâng cao độ bền bề mặt của các khuôn rèn, dập. Bằng sinh ra từ các tia lửa điện xuất hiện trong khe hở giữa điện phương pháp EDM đã tạo ra lớp phủ MoS2 trên bề mặt thép ổ cực và phôi đã làm nóng chảy và bay hơi vật liệu gia công. lăn [5]. Bằng phương pháp Taguchi kết hợp với phương pháp Đây chính là nguyên nhân dẫn đến đặc tính lớp bề mặt phôi GRA để tối ưu hoá một số thông số công nghệ của PMEDM sau gia công bị thay đổi so với vật liệu nền. Lớp vật liệu bề đã tìm được bộ thông số công nghệ cho chất lượng bề mặt gia mặt gia công có cơ tính giảm, xuất hiện nứt tế vi với số lượng công tốt nhất [6]. Bột Al và bột SiC được trộn vào trong dung và chiều sâu khá lớn, độ nhẵn bề mặt thấp làm giảm khả năng dịch điện môi và Ra được lựa chọn để khảo sát. Khi trộn bột làm việc của lớp bề mặt sản phẩm. Thường bề mặt chi tiết Cu và bột Gr vào trong dung dịch điện môi đã làm giảm mạnh máy sau EDM bắt buộc phải có nguyên công gia tinh hoặc lượng mòn của điện cực [7]. So với bột Cu, bột Gr làm TWR siêu tinh như: đánh bóng, mài, rũa,... Vì vậy, những nghiên giảm mạnh và làm tăng tuổi bền của điện cực, nâng cao độ cứu theo hướng nâng cao chất lượng bề mặt hoặc hạn chế chính xác gia công. Sử dụng bột Al trộn trong dung dịch điện các khuyết tật của lớp bề mặt trong gia công EDM đã và môi để gia công thép làm khuôn W300 bằng EDM, kết quả đang rất được quan tâm nghiên cứu. cho thấy: Chiều dày lớp trắng trên bề mặt phôi sẽ giảm và tăng Các kết quả nghiên cứu gần đây đã cho thấy rằng, việc sử nồng độ bột thì chiều dày lớp trắng giảm theo [8]. Việc trộn dụng bột kim loại hoặc hợp kim dẫn điện trộn vào dung dịch đồng thời bột Gr và bột Ni vào dung dịch điện môi trong EDM điện môi trong EDM đã nâng cao đáng kể chất lượng lớp bề đã làm tăng năng suất bóc tách vật liệu, giảm lượng mòn điện mặt gia công như: số lượng và chiều sâu các vết nứt tế vi giảm, cực, độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt gia công được chiều sâu vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, độ cứng tế vi bề mặt tăng cải thiện [9]. Khi xuất hiện bột Al trong dung dịch điện môi và topography bề mặt có cấu trúc tốt. Khi trộn bột Si (10µm) đã làm giảm trị số nhám bề mặt thép SKD61 và càng tăng vào dung dịch điện môi dầu (Castrol SE fluid 180) với nồng nồng độ bột thì trị số nhấp nhô lại càng giảm [10]. Các tác g ...