مقايسه مشخصات خروجي فرآيندهاي ماشينكاري تخليه الكتريكي و تخليه الكتريكي به كمك پودر آلومينيوم بر روي تركيب بين فلزي تيتانيوم آلومينايد

The comparison of output characteristics in electrical discharge machining and aluminum powder mixed EDM processes on titanium aluminide intermetallic compound

در اين تحقيق سه سري آزمايش هاي ماشينكاري تخليه الكتريكي بر روي تركيب بين فلزي تيتانيوم آلومينايد گاما انجام مي شود. در سري اول با تغيير جريان پالس و زمان روشني پالس در فرآيند ماشينكاري تخليه الكتريكي و در سري دوم آزمايش هاي ماشينكاري با تغيير اندازه و غلظت ذرات پودر آلومينيوم مخلوط شده در سيال دي الكتريك، مشخصات خروجي نرخ براده برداري، نرخ سايش ابزار و زبري سطح ارزيابي مي شوند. در سري سوم آزمايش ها، بعد از تعيين غلظت و اندازه ذارت بهينه پودر آلومينيوم، جريان و زمان روشني پالس، دقيقا در همان سطوحي كه آزمايش هاي ماشينكاري بدون پودر انجام شده بودند، تغيير داده مي شوند و نرخ براده برداري ارزيابي مي گردد. در نهايت نرخ براده برداري در هر دو فرآيندهاي بدون پودر و همراه با پودر بهينه مقايسه مي شوند. با افزايش غلظت ذرات پودر آلومينيوم، نرخ سايش ابزار و زبري سطح تا حد بهينه اي كاهش و سپس افزايش مي يابند. براي پودر با اندازه ذرات µ m 2 و µ m 20، با افزايش غلظت پودر آلومينيوم در سيال، نرخ براده برداري ابتدا افزايش و سپس كاهش مي يابد، در حالي كه براي اندازه ذرات µ m 63، با افزايش غلظت پودر آلومينيوم، نرخ براده برداري كاهش مي يابد. حداقل و حداكثر افزايش نرخ براده برداري در شرايط بهينه فرآيند همراه با پودر در مقايسه با فرآيند بدون پودر به ترتيب 32% و 88% مي باشد. با افزايش انرژي تخليه الكتريكي، افزودن پودر آلومينيوم تاثير كمتري بر افزايش فركانس جرقه زني و به تبع آن افزايش نرخ براده برداري دارد

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.