مطالعه تجربي ماشين كاري تخليه الكتريكي به كمك پودر (PMEDM) بر روي تركيب بين‌فلزي -TiAlY

Experimental investigation of powder mixed electrical discharge machining (PMEDM) on intermetallic compound Y-TiAl

تركيب بين‌فلزي Y-TiAl به علت مزيت هايي همچون چگالي پايين، مدول الاستيسيته بالا، مقاومت زياد در برابر اكسيداسيون، خوردگي، احتراق و استحكام كششي و خزشي مناسب در دماي بالا، در صنايعي نظير هوافضا، توربين‌سازي، موتورهاي جت و اتومبيل‌سازي، مورد توجه قرار گرفته است. مطالعات بسيار اندك گزارش شده در زمينه ماشين كاري تركيبات بين‌فلزي تيتانيوم آلومينايد نشان مي‌دهد كه ماشين كاري اين دسته از مواد با روش هاي سنتي بسيار مشكل است. در اين مورد، مي‌توان از روش هاي غيرسنتي مانند ماشين كاري تخليه الكتريكي (EDM) استفاده نمود. در اين تحقيق با در نظر گرفتن يك سطح جريان و زمان روشني پالس به عنوان پارامترهاي اصلي ثابت، آزمايشات ماشين كاري تخليه الكتريكي به كمك پودر آلومينيوم (PMEDM) به ازاي سطوح مختلف اندازه ذرات پودر و غلظت ذرات پودر در سيال دي‌الكتريك انجام مي‌گردد تا مقدار غلظت و اندازه ذرات بهينه پودر با در نظر گرفتن مشخصات خروجي فرآيند مانند نرخ براده‌برداري، نرخ سايش ابزار و زبري سطح ماشين كاري شده تعيين گردد. نتايج نشان مي‌دهد كه ماشين كاري تخليه الكتريكي به كمك پودر آلومينيوم، در شرايط آزمايش شده و بهينه، منجر به افزايش 68% نرخ براده‌برداري، كاهش 45% زبري سطح و كاهش 67% نرخ سايش ابزار نسبت به حالت بدون پودر شده است.

The application of intermetallic compound of Y-TiAl has been considered in aerospace, automotive, jet and turbine manufacturing industries due to its low density, high modulus of elasticity, high resistance against oxidation, corrosion, ignition and suitable tensile and creep strength in high temperature environments. Researches on machining of titanium aluminide intermetallic compound indicate that these materials are difficult to cut in a traditional way. So, other non-traditional processes such as Electrical Discharge Machining (EDM) can be used for machining of these compounds. In this investigation, one level of pulse current and pulse on time was considered as the main constant parameters. The Powder Mixed Electrical Discharge Machining (PMEDM) tests were performed with respect to the different levels of aluminum powder particle sizes and concentrations in the dielectric fluid. The main aim of the study is to determine the optimum powder size and concentration while considering the output characteristics of the process such as material removal rate, tool wear ratio and roughness of the machined surface. The results showed that powder mixed electrical discharge machining at optimum conditions will lead to 68 % increase in material removal rate, 45% decrease in surface roughness and 67% decrease in tool wear ratio compared to the circumstances where no powder (EDM) was used.