Vliv nastavení parametrů WEDM na výskyt defektů při obrábění oceli hardox 400

The Influence of WEDM Parameters Setup on the Occurrence of Defects when Machining Hardox 400 Steel

journal article in Web of Science

en

The unconventional WEDM technology is a highly used technology for producing precise and indented shaped parts of all at least electrically conductive materials. This wide use makes this technology applicable in almost all branches of industry, even in the automotive industry, where the abrasion resistant material under investigation Hardox 400 steel is widely used for the manufacture of truck bodies. The aim of this study was a comprehensive analysis of the machinability of this material using WEDM employing a 33-round experiment. Based on the change in machine parameters (gap voltage, pulse on time, pulse off time, discharge current, wire feed), the cutting speed, the topography of machined surfaces, chemical composition of the workpiece surface, the morphology and condition of the subsurface layer including TEM lamella production and a subsequent determination of individual elements distribution in the given area were analysed. It has been found that while the machining of this steel many defects occur in the subsurface layer of the material in the form of cracks with a depth of up to 22 µm and burned cavities. However, by appropriately adjusting the machine parameters, it was possible to completely remove these cracks.

Nekonvenční technologie elektroerozivního drátového řezání je velmi využívanou technologií určenou pro výrobu přesných a tvarově členitých dílů ze všech alespoň minimálně elektricky vodivých materiálů. Toto široké využití jí poskytuje uplatnění téměř ve všech odvětvích průmyslu a to i v automobilním, kde je zkoumaný materiál otěruvzdorná ocel hardox 400 hojně využíván pro výrobu koreb nákladních automobilů. Cílem této studie byla komplexní analýza obrobitelnosti tohoto materiálu pomocí elektroerozivního drátového řezání s využitím plánovaného experimentu, který měl 33 kol. Na základě změny nastavení parametrů stroje (gap voltage, pulse on time, pulse off time, discharge current, wire feed) byla analyzována rychlost řezání, topografie obrobených povrchů, chemické složení povrchu obrobků, morfologie i stav podpovrchové vrstvy včetně výroby TEM lamely a následného určení rozložení jednotlivých prvků v dané oblasti. Bylo zjištěno, že při obrábění této oceli vzniká v podpovrchové vrstvě materiálu mnoho defektů v podobě trhlin o hloubce až 22 µm a také vypálených kavit. Vhodným nastavením parametrů stroje však bylo možné tyto trhliny zcela odstranit.

The unconventional WEDM technology is a highly used technology for producing precise and indented shaped parts of all at least electrically conductive materials. This wide use makes this technology applicable in almost all branches of industry, even in the automotive industry, where the abrasion resistant material under investigation Hardox 400 steel is widely used for the manufacture of truck bodies. The aim of this study was a comprehensive analysis of the machinability of this material using WEDM employing a 33-round experiment. Based on the change in machine parameters (gap voltage, pulse on time, pulse off time, discharge current, wire feed), the cutting speed, the topography of machined surfaces, chemical composition of the workpiece surface, the morphology and condition of the subsurface layer including TEM lamella production and a subsequent determination of individual elements distribution in the given area were analysed. It has been found that while the machining of this steel many defects occur in the subsurface layer of the material in the form of cracks with a depth of up to 22 µm and burned cavities. However, by appropriately adjusting the machine parameters, it was possible to completely remove these cracks.

WEDM; elektroerozivní obrábění; hardox; kavity; trhliny

WEDM; electrical discharge machining; hardox; cavities; cracks

09.11.2019

MDPI

Švýcarská konfederace

1996-1944

12

22

1–15

15