Próby zastosowania elektrod z włókien węglowych do mikroobróbki elektroerozyjnej

• Autorzy: Kudła L. , Trych A.

Warianty tytułu

EN

Investigation of Carbon Fiber Electrodes for Micro-Electro-Discharge Machining

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do mikroobróbki elektroerozyjnej (µEDM) stosuje się elektrody narzędziowe zwykle wytwarzane z metali, stopów metali lub z węglików spiekanych. Przedmiotem niniejszego opracowania są elektrody z nietypowego materiału, jakim są włókna węglowe, charakteryzujące się wieloma właściwościami odpowiadającymi dobrym materiałom elektrodowym. Najważniejsze z nich to znikoma rezystywność, duża wytrzymałość mechaniczna oraz stabilność termiczna. W opracowaniu przedstawiono konstrukcję i technologię miniaturowych elektrod do drążenia, wykonanych z włókien o średnicy 7 µm oraz rezultaty wstępnych eksperymentów obróbki takimi elektrodami. Zasadniczym problemem jest niewielka odporność elektroerozyjna włókien i konieczność zapewnienia odpowiedniej długości części roboczej elektrod. Jednym z kierunków zwiększenia odporności może być zastosowanie pokryć metalami. Oprócz tego możliwe są realizacje mikrodrążenia elektrodami niepokrywanymi o dużej długości, które jednak wymagają zastosowania specjalnych układów i procedur.

EN

In micro-electro-discharge machining (µEDM) tool electrodes made of the materials like in typical electro-discharge machining are used. These are mainly metals, their alloys and composite materials, such as cemented carbides. The aim of this paper is to present electrodes made of the other material, namely of carbon fibres. Carbon fibres have many properties corresponding to the good electrode materials. The most important are low resistivity, high mechanical strength and thermal stability. In this paper the design and the fabrication of the miniature electrodes for µEDM sinking, made of carbon fibres of the diameter of 7 µm and the results of preliminary machining experiments with the use of these electrodes are presented. The main occurring problem was low electro-erosive resistance of the fibres and the necessity of providing an appropriate length of the working part of electrode. One of the ways of increasing the electro-erosive resistance is the use of the coatings by metals. Moreover, the possibility of micro sinking with the use of the long length electrodes was also discussed.

Słowa kluczowe

PL

mikroobróbka elektroerozyjna; elektrody narzędziowe; włókna węglowe

EN

carbon fibres; Micro-Electro-Discharge Machining

• Wydawca: Wydawnictwo Wrocławskiej Rady FSNT NOT
• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 12, z. 1
• Strony: 59--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Kudła L.

autor

Trych A.

• Politechnika Warszawska, Wydział Mechatroniki, Zakład Technologii Wyrobów Precyzyjnych i Elektronicznych

Bibliografia

• [1] KOZAK J., IVANOV A., AL-NAEMI F., GULBINOWICZ Z., EDM Electrode Wear and its Effect on Processes Accuracy and Process Modelling. Proc. of the 15th Int. Symposium on Electromachining ISEM XV, Pittsburgh, Pennsylvania, USA, April 23-27, 2007, 81-86.
• [2] KRUTH J.-P., LAUWERS B., SCHACHT B., VAN HUMBEECK J., Composite Wires with High Tensile Core for Wire EDM. Annals of the CIRP, Vol. 53/1/2004, 171–174.
• [3] KUDŁA L., Ocena właściwości włókien węglowych pod kątem zastosowania na elektrody do mikroobróbki elektroerozyjnej. Zbiór Referatów Szkoły Naukowej Obróbek Erozyjnych KBM PAN, Zeszyt nr 14, OW PW, Warszawa, 2008, 107-114.
• [4] OCZOŚ K. E., Kształtowanie mikroczęści – charakterystyka sposobów mikroobróbki i ich zastosowanie. Mechanik, Nr 5-6/1999, 309-319.
• [5] PAMPUCH R. i inni, Nowe materiały węglowe w technice i medycynie. PWN, Warszawa, 1988.
• [6] PRADERE C. i inni, Thermal properties of carbon fibres at very high temperature. Carbon, Vol. 47, 2009, 737-743.
• [7] RAJURKAR K. P. i inni, Micro and Nano Machining by Electro-Physical and Chemical Processes. Annals of the CIRP, vol. 55/2/2006, 643–666.
• [8] RUSZAJ A., Niekonwencjonalne metody wytwarzania elementów maszyn i narzędzi, Prace Instytutu Obróbki Skrawaniem, Kraków 1999.
• [9] Struktura materii – Przewodnik encyklopedyczny. PWN, Warszawa 1980.
• [10] UHLMAN E., RÖHNER M.: Investigation on Micro Electrical Discharge Machining using Diamond based Tool Electrodes. Proc. of 10th Int. Conf. of The European Society for Precision Engineering and Nanotechnology, 18-22 May, 2008, Zürich, Switzerland, Vol. II, 478-482.
• [11] VIRWANI K. R., MALSHE A. P.,RAJURKAR K. P., Understanding Dielectric Breakdown and Related Tool Wear Characteristics in Nanoscale Electro-Machining Processes. Annals of the CIRP, Vol. 56/1/2007, 217–220.