Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Electrodischarge and electrochemical grinding of special materials

Ruszaj Adam, Cygnar Mariusz, Furyk-Grabowska Karolina, Grabowski Marcin

Journal of Engineering, Energy and Informatics

|

2022

|

No. 1

51--62

EN

In Electrochemical Machining (ECM), material is removed “atom by atom” as the result of an electrochemical dissolution process. Under optimal parameters for this process the tool has no wear and the quality of the surface layer, metal removal rate and accuracy are satisfactory for special application in the automotive or aerospace industries. However, ECM has also some limitations connected with electrolyte flow through interelectrode gap, machined surface passivation phenomena or heat and hydrogen generation, quick temperature increase and high probability of electrical discharges and difficulties with machining composite materials. In Electrodischarge Machining (EDM), material from workpiece is removed during electrical discharges occurring in the machining area as a result of material melting, evaporating and sometimes breaking as a result of high internal stresses. This way of material removal introduces significant changes in surface layer properties and reaching a satisfactory surface layer roughness and high accuracy is possible only for a rather small metal removal rate. In order to overcome the above-mentioned problems, some hybrid abrasive ECM and EDM processes have been worked out and successfully applied in industry. Here, some results from the authors’ own research, industrial applications and data from the literature are presented.

PL

W obróbce elektrochemicznej (ECM) materiał usuwany jest „atom po atomie” w wyniku procesu roztwarzania elektrochemicznego. W procesie tym przy zastosowaniu optymalnych parametrów nie występuje zużycie narzędzia, a jakość warstwy wierzchniej, prędkość usuwania materiału oraz dokładność są zadowalające dla specjalnych zastosowań w przemyśle samochodowym, lotniczym i kosmicznym. Obróbka ECM posiada też pewne ograniczenia związane z przepływem elektrolitu przez szczelinę międzyelektrodową, zjawiskami pasywacji obrabianej powierzchni, generowaniem ciepła oraz wodoru, szybkim wzrostem temperatury i dużym prawdopodobieństwem wyładowań elektrycznych oraz trudnościami w obróbce materiałów kompozytowych. W obróbce elektroerozyjnej (EDM) ubytek materiału z przedmiotu obrabianego realizowany jest podczas wyładowań elektrycznych występujących w obszarze obróbki w wyniku topienia, parowania, a czasem pękania materiału w wyniku dużych naprężeń wewnętrznych. Taki sposób usuwania materiału wprowadza znaczące zmiany właściwości warstwy wierzchniej, a osiągnięcie zadowalającej chropowatości warstwy wierzchniej i wysokiej dokładności obróbki jest możliwe przy stosunkowo niewielkiej prędkości usuwania materiału. W celu przezwyciężenia powyższych problemów, opracowano i z powodzeniem zastosowano w przemyśle hybrydowe procesy ścierne ECM oraz EDM. Poniżej przedstawiono wybrane wyniki badań własnych autorów, jak również zastosowania przemysłowe oraz dane literaturowe.

2

Hybrydowe procesy obróbki skrawaniem – stan obecny i perspektywy rozwojowe

Grzesik Wit, Ruszaj Adam

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2021

|

nr 7-8

44--47

PL

Obecnie za ważny kierunek rozwoju procesów obróbki skrawaniem (ogólnie obróbki ubytkowej) uważana jest ich hybrydyzacja, która stała się istotnym czynnikiem umożliwiającym realizację strategii Produkcji/Wytwarzania 4.0.

3

Electrochemical contactless machining - process characteristics, directions of development and practical applications

Ruszaj Adam

Journal of Engineering, Energy and Informatics

|

2021

|

No. 1

69--79

EN

Electrochemical machining was, is and will be widely applied in industry, because of its advantages: high metal removal, good surface layer quality without tool wear. The first applications took place in case of sinking, where detail shape is obtained as electrode-tool shape reproduction in a workpiece. The results of the process mainly depend on optimal electrolyte flow and are limited by temperature and hydrogen concentration increase. Because of these problems the pulse ECM process was worked out. In PECM process limitations of temperature and hydrogen concentration were overcome, accuracy increased, however metal removal rate was significantly decreased. The next way of overcoming process limitations was the advanced kinematic (milling) and simple cylindrical electrode tool shape introduction. Here the shape of a workpiece is obtained as a result of electrode-tool trajectory reproduction and problem of electrode-tool correction doesn’t exist. Practical applications of this way of ECM machining in case of macro details were rather limited to surface smoothing because o low metal removal rate. This way of machining is widely applied in case of micro-details (D< 1mm) manufacturing. Here ECM wire cutting operation have their applications. In the paper will be presented: general problems of ECM process modeling and technological process designing. Examples of ECM process practical applications will be also presented.

PL

Obróbka elektrochemiczna bezstykowa (ECM) jest i będzie coraz szerzej stosowana w przemyśle z uwagi na jej zalety, takie jak duża wydajność obróbki oraz brak zużycia narzędzia. Pierwsze zastosowania ECM obejmowały operacje drążenia, w których kształt przedmiotu obrabianego uzyskuje się jako odwzorowanie kształtu elektrody roboczej w materiale obrabianym. Wyniki procesu zależą głównie od optymalnych warunków przepływu elektrolitu i są ograniczone przez wzrost temperatury elektrolitu oraz koncentracji objętościowej wodoru. Aby zlikwidować te ograniczenia, opracowano proces impulsowej obróbki elektrochemicznej (PECM), w którym zlikwidowano ograniczenia wynikające z przyrostu temperatury i koncentracji objętościowej wodoru, niestety kosztem istotnego zmniejszenia wydajności obróbki. Drugim sposobem usunięcia ograniczeń procesu drążenia było wprowadzenie operacji frezowania i zastosowanie uniwersalnej cylindrycznej elektrody roboczej. Tutaj kształt przedmiotu otrzymuje się w wyniku odwzorowania trajektorii uniwersalnej elektrody roboczej, a ze względu na małe wymiary problem korekcji elektrody roboczej nie istnieje. Praktyczne zastosowania obróbki ECM uniwersalną elektrodą w przypadku obróbki makroelementów jest ograniczone ze względu na małą wydajność do operacji wygładzania. Ten sposób obróbki jest szeroko stosowany w obróbce mikroelementów (D< 1mm). Zastosowanie znalazły tutaj również operacje mikro-wycinania z zastosowaniem elektrody drutowej. W artykule omówione zostaną podstawowe problemy modelowania procesu ECM oraz projektowania procesu technologicznego. Przedstawione zostaną również przykłady zastosowań praktycznych.

4

Metody przyrostowe w mikrotechnologiach wytwarzania

Ruszaj Adam

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 5-6

386--390

PL

Koncepcję i strategię mikro- i nanotechnologii przedstawił R.P. Feynman w 1959 r. Wprowadzenie ich do praktyki nastąpiło po opracowaniu i wdrożeniu skaningowego mikroskopu tunelowego (1981 r.) oraz mikroskopu sił atomowych (1985 r.). Dalszy rozwój mikro- i nanotechnologii zaowocował opracowaniem i zastosowaniem mikro- i nanoelektromechanicznych systemów (MEMS, NEMS), których produkcja rośnie od lat 90. o ok. 17÷20% rocznie. Wytwarzanie mikro- i nanoelementów występujących w tych układach jest trudne technologicznie z uwagi na niewielkie wymiary oraz często złożoną strukturę zewnętrzną i wewnętrzną. W takich przypadkach racjonalne może być zastosowanie metod wytwarzania przyrostowego. W artykule przedstawiono możliwości wytwarzania przyrostowego, głównie w mikrotechnologiach.

EN

In 1959 R.P. Feynman has presented the concept and strategy of micro- and nanotechnology development. Their introduction to the practice took place after working out the scanning tunneling microscopy (1981) and atomic force microscopy (1985). In the further development of micro- and nanotechnology the micro and nano electromechanical systems (MEMS, NEMS) have been worked. MEMS and NEMS are widely applied in majority of modern equipment and the production of the equipment increases about 17÷20% per year since 1990s. MEMS and NEMS manufacture usually is a difficult technological problem because of small dimensions and complex outside and inside structures. In such cases the application of additive manufacturing processes can be very promising. In the paper the possibilities of additive manufacturing processes applications, mainly in microtechnologies, is presented.

5

Abrasive machining process supported by electrochemical dissolution and electrical discharges – state of the art and directions of development

Ruszaj Adam, Cygnar Mariusz, Grabowski Marcin

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 10

652--654

EN

For finishing machining parts made of alloyed steels, composite or ceramic materials hybrid methods as abrasive machining supported by electrochemical dissolution or/and electrical discharges are often applied. The range of these processes practical applications in industry significantly increases. Because of this fact in the paper results of investigations and examples of practical applications of the mentioned hybrid abrasive processes are presented.

PL

Do obróbki wykończeniowej specjalnych stali stopowych, materiałów kompozytowych czy ceramicznych stosuje się zwykle metody hybrydowe, takie jak: obróbka ścierna wspomagana roztwarzaniem elektrochemicznym czy wyładowaniami elektrycznymi. Udział tych procesów w zastosowaniach przemysłowych istotnie wzrasta. Z tego względu w artykule przedstawiono aktualne wyniki badań i zastosowania wymienionych hybrydowych procesów obróbki ściernej.