Austenitic steel surface integrity after EDM in different dielectric liquids

• Autorzy: Żyra A. , Bogucki R. , Skoczypiec S.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.17.222.7765

Warianty tytułu

PL

Stan powierzchni stali austenitycznej po obróbce EDM w różnych ciekłych dielektrykach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Electrodischarge machining (EDM) can be used as an alternative machining method compared to conventional ones, especially while very good surface integrity and high machining accuracy during machining of difficult-to-cut materials is needed. In EDM, the dielectric liquid has a crucial influence on the technological material surface integrity since it ensures the occurrence of controlled electrical discharges between the tool and the workpiece, cooling and solidification of gaseous EDM debris, removing erosion products and also dispersing heat generated during the process. In the paper, the influence of a carbonbased and a water-based dielectric liquid on the selected structural and morphological characteristics of 304 stainless steel after EDM sinking was investigated. The surface roughness, micro hardness and quality as well as the chemical changes after the corrosion test of machined surfaces were analysed.

PL

Obróbka elektroerozyjna (EDM) stanowi alternatywę dla konwencjonalnych metod obróbkowych, szczególnie przy kształtowaniu materiałów trudnoskrawalnych, gdy konieczne jest otrzymanie powierzchni o bardzo dobrej jakości. W EDM ciekły dielektryk ma kluczowy wpływ na właściwości technologicznej warstwy wierzchniej materiału obrabianego, umożliwiając zachodzenie kontrolowanych wyładowań elektrycznych pomiędzy elektrodą roboczą a przedmiotem obrabianym, schładzanie i usuwanie produktów powstałych w wyniku obróbki oraz odprowadzanie wygenerowanego w trakcie procesu ciepła. W artykule przedstawiono wpływ dielektryka węglowodorowego i wodnego na wybrane cechy strukturalne i morfologiczne stali nierdzewnej 304 po procesie drążenia elektroerozyjnego. Analizie poddano chropowatość powierzchni, mikrotwardość oraz zmiany składu chemicznego obrabianych powierzchni po przeprowadzonej próbie korozyjnej.

Słowa kluczowe

EN

electrodischarge machining; dielectric; surface layer; austenitic steel

PL

obróbka elektroerozyjna; dielektryk; warstwa wierzchnia; stal austenityczna

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Technical Transactions
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 12(114)
• Strony: 231--242
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., tab., wykr., il.

Twórcy

autor

Żyra A.

• Institute of Production Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Cracow University of Technology

autor

Bogucki R.

• Institute of Production Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Cracow University of Technology

autor

Skoczypiec S.

• Institute of Production Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Cracow University of Technology

Bibliografia

• [1] Ayesta I., Flaño O., Izquierdo B., Sanchez J.A., Plaza S., Experimental Study on Debris Evacuation during Slot EDMing, Procedia CIRP, Vol. 42, 2016, 6–11.
• [2] Banu A., Ali M. Y., Electrical Discharge Machining (EDM ), International Journal of Engineering Materials and Manufacture, Vol. 1, 2016, 3–10.
• [3] Boillot P., Peultier J., Use of stainless steels in the industry: Recent and future developments, Procedia Engineering, Vol. 83, 2014, 309–321.
• [4] Chakraborty S., Dey V., Ghosh S. K.,. A review on the use of dielectric fluids and their effects in electrical discharge machining characteristics, Precision Engineering, Vol. 40 2015, 1–6.
• [5] CoteaţĂ M., Floca A., Dodun O., Ionescu N., Nagîţ G., SlĂtineanu L., Pulse Generator for Obtaining Surfaces of Small Dimensions by Electrical Discharge Machining, Procedia CIRP, Vol. 42, 2016, 715–720.
• [6] Dąbrowski L., Świercz R., Zawora J., Struktura geometryczna powierzchni po obróbce elektroerozyjnej elektrodą grafitową i miedzianą – porównanie, Inżynieria Maszyn 16, 2011, 32–39.
• [7] Ferraris E., Vleugels J., Guo Y., Bourell D., Kruth J. P., Lauwers B., Shaping of engineering ceramics by electro, chemical and physical processes, CIRP Annals – Manufacturing Technology, Vol. 65, 2016, 761–784.
• [8] Goriainov V., Cook R., Latham J.M., Dunlop D.G., Oreffo R.O.C., Bone and metal: an orthopaedic perspective on osseointegration of metals, Acta biomaterialia, Vol. 10, 2014, 4043–4057.
• [9] Hayakawa S., Kusafuka Y., Itoigawa F., Nakamura T., Observation of Material Removal from Discharge Spot in Electrical Discharge Machining, Procedia CIRP, Vol. 42 2016, 12–17.
• [10] Hollinger J.O., An Introduction to Biomaterials Second Edition, Biomedical Engineering, CRC Press, 2011.
• [11] Hourmand M., Sarhan A.A.D., Sayuti M., Micro-electrode fabrication processes for micro-EDM drilling and milling: a state-of-the-art review, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 2016, 1–34.
• [12] Jha B., Ram K., Rao M., An overview of technology and research in electrode design and manufacturing in sinking electrical discharge machining, Journal of Engineering Science and Technology Review, Vol. 2, 2011, 118–130.
• [13] Kitamura T., Kunieda M., Abe K., High-speed imaging of EDM gap phenomena using transparent electrodes, Procedia CIRP, Vol. 6, 2013, 314–319.
• [14] Kitamura T., Kunieda M., Clarification of EDM gap phenomena using transparent electrodes, CIRP Annals – Manufacturing Technology, Vol. 63, 2014, 213–216.
• [15] Klink A., Process Signatures of EDM and ECM Processes – Overview from Part Functionality and Surface Modification Point of View, Procedia CIRP, Vol. 42, 2016, 240–245.
• [16] Koyano T., Hosokawa A., Suzuki S., Ueda T., Influence of external hydrostatic pressure on machining characteristics of electrical discharge machining, CIRP Annals – Manufacturing Technology, Vol. 64, 2015, 229–232.
• [17] Kozak J., Rozenek M., Dabrowski L., Study of electrical discharge machining using powdersuspended working media, Journal of Engineering Manufacture 217 (11), 2003, 1597–1602.
• [18] Oniszczuk D., Świercz R., An investigation into the impact of electrical pulse character on surface texture in the EDM and WEDM process, Advances in Manufacturing Science and Technology, 36.3, 2012, 43–53.
• [19] Rajurkar K.P., Sundaram M.M., Malshe A.P., Review of Electrochemical and Electrodischarge Machining, CIRP, Vol. 6, 2013, 13–26.
• [20] Risto M., Haas R., Munz M., Optimization of the EDM Drilling Process to Increase the Productivity and Geometrical Accuracy, Procedia CIRP, Vol. 42, 2016, 537–542.
• [21] Świercz R., Wpływ charakteru impulsów natężenia prądu i napięcia elektrycznego na strukturę warstwy wierzchniej po obróbce EDM, Politechnika Warszawska, Warszawa 2013.
• [22] Torres A., Puertas I., Luis C.J., Modelling of surface finish, electrode wear and material removal rate in electrical discharge machining of hard-to-machine alloys, Precision Engineering, Vol. 40, 2015, 33–45.
• [23] Tripathy S., Tripathy D.K, Optimization of Process Parameters and Investigation on Surface Characteristics During EDM and Powder Mixed EDM, Springer Singapore, Vol. 2017, 385–391.
• [24] Wang X., Xu S., Zhou S., Xu W., Leary M., Choong P., Qian M., Brandt M., Xie Y.M., Topological design and additive manufacturing of porous metals for bone scaffolds and orthopaedic implants: A review, Biomaterials, Vol. 83, 2016, 127–141.
• [25] Zhang M., Zhang Q., Zhu G., Liu Q., Zhang J., Effects of Some Process Parameters on the Impulse Force in Single Pulsed EDM, Procedia CIRP, Vol. 42, 2016, 627–631.
• [26] Zhang Y., Liu Y., Shen Y., Ji R., Li Z., Zheng C., Investigation on the influence of the dielectrics on the material removal characteristics of EDM, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 214, 2014, 1052–1061.
• [27] http://www.sodick.jp/product/consumables/fluids/p01_01.html (access: 17.11.2016).
• [28] http://www.holepop.com/dielectric-fluid (access: 17.11.2016).

Uwagi

EN

Section "Mechanics Engineering"

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)