مقایسه مشخصات خروجی فرآیندهای ماشینکاری تخلیه الکتریکی و تخلیه الکتریکی به کمک پودر آلومینیوم بر روی ترکیب بین فلزی تیتانیوم آلومیناید

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

در این تحقیق سه سری آزمایش‌های ماشینکاری تخلیه الکتریکی بر روی ترکیب بین‌فلزی تیتانیوم آلومیناید گاما انجام می‌شود. در سری اول با تغییر جریان پالس و زمان روشنی پالس در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی و در سری دوم آزمایش‌های ماشینکاری با تغییر اندازه و غلظت ذرات پودر آلومینیوم مخلوط شده در سیال دی‌الکتریک، مشخصات خروجی نرخ براده‌برداری، نرخ سایش ابزار و زبری سطح ارزیابی می‌شوند. در سری سوم آزمایش‌ها، بعد از تعیین غلظت و اندازه ذارت بهینه پودر آلومینیوم، جریان و زمان روشنی پالس، دقیقا در همان سطوحی که آزمایش‌های ماشینکاری بدون پودر انجام شده بودند، تغییر داده می‌شوند و نرخ براده‌برداری ارزیابی می‌گردد. در نهایت نرخ براده‌برداری در هر دو فرآیندهای بدون پودر و همراه با پودر بهینه مقایسه می‌شوند. با افزایش غلظت ذرات پودر آلومینیوم، نرخ سایش ابزار و زبری سطح تا حد بهینه‌ای کاهش و سپس افزایش می‌یابند. برای پودر با اندازه ذرات µm 2 و µm 20، با افزایش غلظت پودر آلومینیوم در سیال، نرخ براده‌برداری ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌یابد، در حالی که برای اندازه ذرات µm 63، با افزایش غلظت پودر آلومینیوم، نرخ براده‌برداری کاهش می‌یابد. حداقل و حداکثر افزایش نرخ براده‌برداری در شرایط بهینه فرآیند همراه با پودر در مقایسه با فرآیند بدون پودر به ترتیب 32% و 88% می‌باشد. با افزایش انرژی تخلیه الکتریکی، افزودن پودر آلومینیوم تاثیر کمتری بر افزایش فرکانس جرقه‌زنی و به تبع آن افزایش نرخ براده‌‌برداری دارد

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Comparison of Output Characteristics in Electrical Discharge machining and Aluminum Powder Mixed EDM Processes on Titanium Aluminide Intermetallic Compound

چکیده [English]

In this study, three series of electrical discharge machining experiments were carried out on γ-TiAl intermetallic. In the first series, by changing pulse current and pulse on time in EDM process and in the second series by changing the size and concentration of aluminum powder particles mixed in dielectric fluid, output characteristics including material removal rate (MRR), tool wear rate (TWR) and surface roughness (SR) are evaluated. In the third series of machining experiments, after determination of the optimum size and concentration of aluminum particles, current and pulse on time, are changed at levels as exactly the same levels in powder-free tests and MRR is evaluated. Finally, MRR of the EDM and optimum PMEDM processes, are compared. By increasing the aluminum particles concentration, TWR and SR will be decreased to an optimal level and then will be increased. For particle size of 2 μm and 20 μm, by increasing the aluminum powder concentration, MRR increases at first and then decreases, while for particle size of 63μm, by increasing powder concentration, MRR decreases. The minimum and maximum increment of MRR in optimum PMEDM condition compared with EDM mode was 32% and 88%, respectively. With increase of electrical discharge energy, the addition of aluminum powder has less effect on increase of sparking frequency and consequently the MRR

کلیدواژه‌ها [English]

  • Titanium aluminide intermetallic compound
  • Powder mixed electrical discharge machining
  • Material removal rate
  • Tool wear rate
  • Surface roughness