Zastosowanie wyładowań elektrycznych w elektrolicie do obróbki materiałów dielektrycznych

• Autorzy: Skoczypiec S. , Drozd K. , Grzesik K.

Warianty tytułu

EN

Electrochemical discharge process for machining of non-conductive materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obróbka wyładowaniami elektrycznymi w elektrolicie jest niekonwencjonalną technologią opracowaną do kształtowania trudno obrabialnych materiałów dielektrycznych, takich jak: szkło, materiały ceramiczne i kompozytowe. Proces ten jest w fazie badań i nie został jeszcze wdrożony w warunkach przemysłowych. Rosnący w ostatnich latach udział materiałów niemetalowych w konstrukcjach mikromaszyn (tj. MEMS, mikromechanizmy) jest powodem coraz większego zainteresowania tą metodą obróbki. W pierwszej części artykułu przedstawiono podstawy fizyczne tego procesu, mechanizm usuwania materiału oraz możliwości technologiczne obróbki opartej na wyładowaniach elektrycznych w elektrolicie. W drugiej części zaprezentowano wynik badań własnych, które obejmują wyznaczenie statycznych charakterystyk prądonapięciowych oraz ocenę powtarzalności obróbki dla szkła i granitu.

EN

Electrochemical discharge machining (SACE) is an unconventional machining technology designed to machine difficult-to-cut non-conductive materials such as glass, ceramic or composite materials. So far under test work this process has not yet found industrial application. Increasing share of non-metallic materials used in production of micro-machines (i.e. MEMS, MOEMS, microfluidics) resulted in marked interest with SACE in recent years. First part of the paper is concerned with physical phenomena involved in the process, material removing mechanism and practical applicability of the electrochemical discharge machining process. Presented in the second part of the paper are the results of research work actually carried out in Cracow University of Technology to identify static current-voltage characteristic and to estimate repeatability of machining results with glass and granite respectively.

Słowa kluczowe

PL

mikroobróbka; wyładowania elektryczne w elektrolicie; obróbka materiałów dielektrycznych

EN

micromachining; electrochemical discharge phenomenon; non-conductive materials machining

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 86, nr 11
• Strony: 954--958
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys, tabl.

Twórcy

autor

Skoczypiec S.

• Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji Politechniki Krakowskiej

autor

Drozd K.

• Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji Politechniki Krakowskiej

autor

Grzesik K.

• Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji Politechniki Krakowskiej

Bibliografia

• 1. Abou Ziki J.D., Hosseiny S., Wüthrich R. „Improving the material removal rate during SACE glass micro-drilling”. Proceedings of the 13th euspen International Conference. Berlin, May 2013, vol 2, pp. 205÷208.
• 2. Abou Ziki J.D., Wüthrich R. „Quantifying the gap formed between the tool and the glass surface during SACE micro-drilling”. Proceedings of the 13th euspen International Conference. Berlin, May 2013, vol. 2, pp. 209÷212.
• 3. Drozd K. „Zastosowanie procesu Spark assisted chemical engraving do wiercenia otworów w granicie. Ocenia jakości i powtarzalności wykonanych otworów”. Praca inżynierska. Politechnika Krakowska 2013.
• 4. Grzesik K. „Zastosowanie wyładowań elektrycznych w elektrolicie do obróbki szkła. Ocena powtarzalności kształtowania”. Praca inżynierska. Politechnika Krakowska 2013.
• 5. Kurafuji H., Suda K. „Electrical discharge drilling of glass”. Annals of the CIRP, 16 (1968), pp. 415÷419.
• 6. Langen H., Fascio V., Wüthrich R., Viquerat D. „Three-dimensional structuring of pyrex glass devices – trajectory control”, International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (EUSPEN), Eindhoven 2002, pp. 435÷438.
• 7. Lipiec P., Skoczypiec S. „Niekonwencjonalne metody obróbki materiałów nieprzewodzących prądu elektrycznego”. [W:] red. Knosala R. Innowacje w Zarządzaniu i Inżynierii Produkcji. Oficyna Wydawnicza Polskiego Towarzystwa Zarządzania Produkcją, 2013, s. 651÷662.
• 8. Vogt H., Thonstad J. „Review of the causes of anode effects in aluminium electrolysis”. Aluminium 70, No 1–2 (2003), pp. 98÷102.
• 9. Wüthrich R., Fascio V. „Machining of non-conducting materials using electrochemical discharge phenomenon – an overview”, International Journal of Machine Tools & Manufacture 45 (2005), pp. 1095÷1108.
• 10. Wüthrich R., Allagui A. „Building micro and nanosystems with electrochemical discharges”. Electrochimica Acta 55 (2010), pp. 8189÷8196.
• 11. Zheng Z.P., Cheng W.H., Huang F.Y., Yan B.H. „3D microstructuring of Pyrex glass using the electrochemical discharge machining process”. Journal of Micromechanics and Microengineering, 17 (2007), p. 960.