Ảnh hưởng của nồng độ bột titan đến năng suất bóc tách và độ nhám bề mặt thép H13 trong gia công tia lửa điện với điện cực graphit

Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của nồng độ bột titan trộn vào dung dịch điện môi đến độ nhám bề mặt gia công (Ra) và năng suất bóc tách vật liệu (MRR) trong gia công tia lửa điện đã được nghiên cứu. Thép làm khuôn dập nóng H13 và vật liệu điện cực graphit là hai loại hiện được ứng dụng rất nhiều trong EDM đã được đưa vào khảo sát nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của nồng độ bột titan đến năng suất bóc tách và độ nhám bề mặt thép H13 trong gia công tia lửa điện với điện cực graphit 56 Bành Tiến Long, Ngô Cường, Nguyễn Hữu Phấn, Dương Minh Toán ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ BỘT TITAN ĐẾN NĂNG SUẤT BÓC TÁCH VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT THÉP H13 TRONG GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN VỚI ĐIỆN CỰC GRAPHIT EFFECTS OF TITANIUM POWDER CONCENTRATIONS ON MATERIAL REMOVAL RATE AND SURFACE ROUGHNESS OF H13 STEEL IN ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING WITH GRAPHITE ELECTRODE Bành Tiến Long1, Ngô Cường2, Nguyễn Hữu Phấn2, Dương Minh Toán2 1 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 2 Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật, Đại học Thái Nguyên; phanktcn@gmail.com Tóm tắt - Gia công tia lửa điện (EDM) là phương pháp gia công không Abstract - Electrical discharge machining (EDM) has been widely truyền thống, được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp used in both tool and mould industries. Enhancing productivity and khuôn mẫu và dụng cụ. Vì vậy, nâng cao năng suất và chất lượng bề workpiece surface quality after EDM is the concern of many mặt gia công của phương pháp này đã và đang rất được quan tâm researchers. In this research the effects of titanium powder nghiên cứu. Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của nồng độ bột titan concentrations on surface roughness (Ra) and material removal trộn vào dung dịch điện môi đến độ nhám bề mặt gia công (Ra) và năng rate (MRR) in a machining operation on Powder Mixed EDM suất bóc tách vật liệu (MRR) trong gia công tia lửa điện đã được nghiên (PMEDM) is investigated. Two types of material: H13 hot work steel cứu. Thép làm khuôn dập nóng H13 và vật liệu điện cực graphit là hai and the graphite (Gr) electrode tool which have found widespread loại hiện được ứng dụng rất nhiều trong EDM đã được đưa vào khảo applications in EDM are under investigation. With the method of sát nghiên cứu. Bằng phương pháp thực nghiệm đánh giá với việc cố experimental evaluation with fixed processing parameters and định các thông số công nghệ và thay đổi nồng độ bột titan, kết quả variable concentrations of titanium powder, the results showed that nghiên cứu đã cho thấy: Nồng độ bột titan có ảnh hưởng rất mạnh đến concentrations of powder have great influence on the surface độ nhám bề mặt, năng suất gia công của EDM có bột trộn trong dung roughness and material removal rate in PMEDM. dịch điện môi (PMEDM). Từ khóa - EDM; PMEDM; MRR; Ra; thép H13; bột titan. Key words - EDM; PMEDM; MRR; H13; titanium powder. 1. Đặt vấn đề nồng độ bột thì năng suất gia công tăng và thời gian nâng Gia công bằng tia lửa điện là phương pháp gia công không của điện cực giảm [3]. Khi trộn bột graphit vào dung dịch truyền thống. Phương pháp này làm nóng chảy và bay hơi vật điện môi với nồng độ 4g/l đã làm khe hở phóng điện tăng liệu điện cực và vật liệu gia công nhờ các tia lửa điện sinh ra trong khi điện áp phóng điện lại giảm, độ ổn định của quá tại vùng khe hở giữa điện cực và phôi ngâm trong dung dịch trình gia công được nâng cao và năng suất gia công tăng điện môi. EDM có ưu điểm là gia công các loại vật liệu dẫn 60%, lượng mòn điện cực giảm 28% [4]. Trộn bột Si vào điện có độ cứng và độ bền rất cao, các bề mặt có hình dạng dung dịch điện môi để gia công thép H13 đã nâng cao phức tạp mà khó có thể thực hiện được bằng các phương pháp được chất lượng bề mặt gia công [5]. Ảnh hưởng của việc gia công truyền thống. Tuy vậy, hạn chế lớn nhất của phương sử dụng bột kim loại trong công nghệ EDM đến chất pháp này là năng suất gia công thấp và chất lượng bề mặt gia lượng bề mặt gia công còn phụ thuộc vào loại vật liệu gia công không cao. Vì vậy, những phương pháp đưa ra nhằm công: trộn bột Al có kích thước trung bình vào dung dịch khắc phục hạn chế của EDM đã và đang thu hút được sự quan điện môi khi gia công thép SKH-51 đã cho độ bóng bề tâm của nhiều chuyên gia về lĩnh vực này. Các kết quả nghiên mặt cao nhưng khi gia công thép SKH-54 lại nhận được cứu đã cho thấy PMEDM là phương pháp cho kết quả rất khả độ bóng bề mặt thấp [6]. Nồng độ bột Al trộn trong dung thi [1-10]. dịch điện môi có ảnh hưởng rất mạnh đến chất lượng quá trình gia công bằng EDM [8]. Đường kính và chiều sâu Trong PMEDM, một số các loại bột (Cu, Si, Al, SiC, vết lõm trên bề mặt gia công giảm khi trộn bột vào trong Al2O3, Cr, W, Va, Ni, MoS2,…) có kích thước nhỏ hơn dung dịch điện môi [9]. 100µm đã được sử dụng trộn vào dung dịch điện môi nhằm giảm độ bền cách điện của dung dịch điện môi, tăng Những kết quả nghiên cứu trên cho thấy: PMEDM là số lượng các tia lửa điện (Hình 1), tăng khe hở phóng điện phương pháp đầy hứa hẹn trong việc nâng cao năng suất và từ đó nâng cao năng suất và chất lượng gia công của EDM chất lượng gia công của EDM. Tuy nhiên, cần có thêm [1]. Khi trộn các loại bột dẫn điện phù hợp vào dung dịch nhiều nghiên cứu, khảo sát để PMEDM có thể được chấp điện môi đã cho thấy: Năng suất bóc tách vật liệu tăng ...