Analýza výskytu defektů povrchové a podpovrchové vrstvy po WEDM ovlivňující následnou životnost vyrobených součástí

Surface and subsurface layers defects analysis after WEDM affecting the subsequent lifetime of produced components

journal article in Web of Science

en

Wire electrical discharge machining (WEDM) is an on-traditional technology of machining, which is used in many industries. This technology of utilizing electrical impulses to cut material at high temperatures tends to create many types of surface and subsurface defects on machined surfaces. The occurrence of defects in the form of cracks or burned cavities may represent a significant limitation of the functionality and lifetime of the component. For this reason, the analysis of the occurrence and formation of surface and subsurface defects was carried out in this study, depending on the type of material used and the parameters setup of the machine. The object of the study was 3 metallic and 3 non-metallic materials, 3 samples of which were produced with different parameters setting of the machine. The processed samples were analysed using both light and electron microscopy, and their cross sections as well. In addition, the topography of all samples was evaluated using a contactless profile meter, and the visualization of the 3D surface of the sample was performed using the semi contact atomic force microscope technique. On the basis of the analyses performed, materials have been found in which the occurrence of defects is influenced by the parameters setup and they can, therefore, be prevented.

Elektroerozivní drátové řezání (WEDM) je nekonvenční technologie obrábění, která je využívána v mnoha průmyslových odvětvích. Tato technologie využívající elektrických impulzů k dělení materiálu za vysokých teplot má tendenci k tvorbě mnoha druhů povrchových a podpovrchových defektů na obrobených plochách. Výskyt defektů v podobě trhlin či vypálených kavit přitom může představovat značné omezení funkčnosti a životnosti dané součásti. Z toho důvodu byla v této studii provedena analýza výskytu a tvorby povrchových i podpovrchových defektů v závislosti na druhu použitého materiálu a nastavení parametrů stroje. Předmětem zkoumání byly 3 kovové a 3 nekovové materiály, z nichž byly vyrobeny vždy 3 vzorky s odlišným nastavením parametrů stroje. Obrobené vzorky byly analyzovány užitím světelné i elektronové mikroskopie a to vždy i jejich příčné řezy. Dále byla vyhodnocena topografie všech vzorků užitím bezkontaktního profilometru a vizualizace 3D povrchu vzorku byla provedena pomocí semikontaktní techniky AFM. Na základě provedených analýz byly nalezeny materiály, u nichž je výskyt defektů ovlivněn nastavením parametrů a lze jim tedy předcházet.

Wire electrical discharge machining (WEDM) is an on-traditional technology of machining, which is used in many industries. This technology of utilizing electrical impulses to cut material at high temperatures tends to create many types of surface and subsurface defects on machined surfaces. The occurrence of defects in the form of cracks or burned cavities may represent a significant limitation of the functionality and lifetime of the component. For this reason, the analysis of the occurrence and formation of surface and subsurface defects was carried out in this study, depending on the type of material used and the parameters setup of the machine. The object of the study was 3 metallic and 3 non-metallic materials, 3 samples of which were produced with different parameters setting of the machine. The processed samples were analysed using both light and electron microscopy, and their cross sections as well. In addition, the topography of all samples was evaluated using a contactless profile meter, and the visualization of the 3D surface of the sample was performed using the semi contact atomic force microscope technique. On the basis of the analyses performed, materials have been found in which the occurrence of defects is influenced by the parameters setup and they can, therefore, be prevented.

WEDM; elektroerozivní drátové řezání; trhliny; kavity; defekty.

WEDM; electrical discharge machining; cracks; cavities; defects.

28.01.2019

Springer

Království Saúdská Arábie

2191-4281

44

9

7723–7735

13