Analýza morfologie a topografie povrchu čislého hliníku obrobeného WEDM

Analysis of the surface morphology and topography of pure aluminium machined using WEDM

journal article in Web of Science

en

Wire electrical discharge machining(WEDM) represents an effective technology of unconventional machining used for the manufacture of components having complex shapes, for machining of hard materials after heat treatment or of non-ferrous metals that are difficult to machine with conventional processes. One the non-ferrous materials is also pure aluminium 99.5 used for this experiment that consisted of the use of design of experiments for machine parameters setup and the fabrication of 33 samples. The objective of this study was to find key parameters of machine setup for the manufacture of high-precision components with required surface quality. For this purpose, an analysis of the morphology of the surface layer was made using electron microscopy (SEM), including a local analysis of the chemical composition (EDX). In addition, the surface topography using 3D profilometer and profile and area parameters of the surface quality were evaluated, including 3D colour filtered and unfiltered images of surfaces taken using light microscopy. The prepared metallographic preparations allowed to make an analysis of the sub-surface area, including a local chemical microanalysis of “recast layer” using EDX.

Elektroerozivní drátové řezání (WEDM) reprezentuje efektivní technologii nekonvenčního obrábění užívanou pro výrobu tvarově složitých součástí, k obrábění tvrdých materiálů po tepelném zpracování nebo konvenčně těžko obrobitelných neželezných kovů. Jedním z těchto neželezných materiálů je i čistý hliník 99.5 použitý pro tento experiment, který sestával z využití design of experiment pro nastavení parametrů stroje a výrobu 33 vzorků. Cílem této studie bylo nalezení klíčových parametrů nastavení stroje pro výrobu tvarově přesných součástí s požadovanou jakostí povrchu. Za tímto účelem byla provedena analýza morfologie povrchové vrstvy užitím elektronové mikroskopie (SEM) včetně lokální analýzy chemického složení (EDX). Dále byla vyhodnocena topografie povrchu pomocí 3D-profilometru, profilové a plošné parametry jakosti povrchu včetně 3D barevně filtrovaných a nefiltrovaných snímků povrchu vytvořených užitím světelné mikroskopie. Vyhotovení metalografických preparátů umožnilo analýzu podpovrchové oblasti včetně provedení lokální chemické mikroanalýzy s užitím EDX na „přílepku“.

Wire electrical discharge machining(WEDM) represents an effective technology of unconventional machining used for the manufacture of components having complex shapes, for machining of hard materials after heat treatment or of non-ferrous metals that are difficult to machine with conventional processes. One the non-ferrous materials is also pure aluminium 99.5 used for this experiment that consisted of the use of design of experiments for machine parameters setup and the fabrication of 33 samples. The objective of this study was to find key parameters of machine setup for the manufacture of high-precision components with required surface quality. For this purpose, an analysis of the morphology of the surface layer was made using electron microscopy (SEM), including a local analysis of the chemical composition (EDX). In addition, the surface topography using 3D profilometer and profile and area parameters of the surface quality were evaluated, including 3D colour filtered and unfiltered images of surfaces taken using light microscopy. The prepared metallographic preparations allowed to make an analysis of the sub-surface area, including a local chemical microanalysis of “recast layer” using EDX.

WEDM, elektroerozivní obrábění,topografie,profilové a plošné parametry, metalografie, EDX, čistý hliník, trhliny, krátery,parametry obrábění

WEDM, electrical discharge machining, topography, profile and surface parameters, metallography, EDX, pure aluminium, cracks, craters, machining parameters

01.01.2018

Spojené státy americké

0263-2241

2018

114

169–176

8