بررسي اثر غلظت و نوع الكتروليت بر كيفيت و عمق شيارهاي مينياتوري توليد شده به روش تخليه الكتروشيميايي

Investigating the effect of the electrolyte concentration and type of electrolyte on the surface quality and depth of micro-channels produced by electrochemical discharge machining (ECDM)

به‌كارگيري قطعات شيشه اي در تجهيزات مرتبط با صنايع ميكروالكتريك، مهندسي پزشكي و بسياري از صنايع مدرن، به علت ويژگي هاي خاص نظير شفافيت، ضريب هدايت حرارتي پايين و مقاومت شيميايي مناسب؛ بسيار مورد توجه قرار گرفته است. امروزه روش تخليه الكتروشيميايي با به كارگيري همزمان پديده هاي حرارتي و شيميايي به عنوان يكي از مناسب‌ترين روش هاي ماشينكاري براي ايجاد شيارهاي كوچك بر روي قطعات شيشه اي مطرح شده است. پارامترهاي فراواني در كيفيت و هندسه شيارهاي مينياتوري نقش دارند. در اين مقاله اثر غلظت و نوع الكتروليت كه از جمله پارامترهاي الكتروشيميايي هستند؛ بررسي مي گردد. الكتروليت هاي مورد استفاده در اين مقاله NaOH و KOH هستند كه در غلظت هاي وزني بالا و پايين مورد آزمايش قرار گرفته اند. نتايج حاصل از آزمايش هاي تجربي نشان داد با افزايش غلظت الكتروليت، عمق شيار افزايش مي يابد. زيرا سبب افزايش نرخ براده برداري و خوردگي مي گردد. عمق شيار توليد شده با محلول KOH نسبت به NaOH با درصد وزني و شرايط آزمايش يكسان، بيشتر است. در غلظت وزني پايين، كيفيت شيار هاي توليد شده قابل قبول نيست. با افزايش غلظت، سطح شيارهاي ماشينكاري شده هموارتر خواهد بود. در شيار هاي توليد شده توسط KOH %35، ترك مشاهده شد. شيارهاي توليد شده توسط NaOH% 25 بهترين كيفيت سطح را دارند.

Utilization of glass pieces are considered in the equipments associated with micro-electrical industries, medical engineering and most of modern industries because of its unique properties like its transparency, low thermal conductivity and good chemical resistance. Among machining technologies, electrochemical discharge machining is the most appropriate method to create micro-channels on glass pieces by applying chemical and thermal phenomena at the same time. Several parameters affect the quality and geometry of micro-channels. In this paper, the effect of concentration and type of electrolyte (the electrochemical parameters) will be considered. The electrolytes used are aqueous NaOH and KOH solutions (15, 25 and 35 wt%). The results on depth showed that it increases by increasing the concentration because the corrosion and removed material increase with the electrolyte concentration. The channel depth machined with KOH solution is deeper than NaOH in the same experimental condition and concentration. Micro-channels machined with lower electrolyte concentration are not acceptable. As the electrolyte concentration increases, a smoother micro-channel surface can be achieved. The crack appears on the surface of channels machined with 35 wt% KOH electrolyte. 25 wt% NaOH electrolyte concentration results in the best surface quality.