Analýza obrobitelnosti slitiny mědi Ampcoloy pomocí WEDM

Analysis of the machinability of copper alloy Ampcoloy by WEDM

journal article in Web of Science

en

The unconventional technology wire electrical discharge machining is widely used in all areas of industry. For this reason, there is always an effort for efficient machining at the lowest possible cost. For this purpose, the following comprehensive study has been carried out to optimize the machining of the copper alloy Ampcoloy 35, which is particularly useful in plastic injection moulds. Within the study a half-factor experiment of 25-1 with 10 axial points and 7 central points of a total of 33 rounds was carried out, which was focused on the response monitoring of the input factors in the form of the machine parameters setup: gap voltage, pulse on time, pulse off time, discharge current, wire speed. Based on the study of the response in the form of cutting speed and surface topography, their statistical models were created, while the optimal setting of machine parameters was determined to maximize the cutting speed and minimize the topography parameters. Further, a detailed cross-sectional analysis of surface and subsurface layer morphology was performed using electron microscopy including the chemical composition analysis. In order to study microstructural changes in the material at the atomic level, a lamella was created, which was then studied using a transmission electron microscope.

Nekonvenční technologie elektroerozivního drátového řezání je široce rozšířenou ve všech oblastech průmyslu. Z toho důvodu je vždy snaha o efektivní obrábění s co nejnižšími náklady. Za tímto účelem byla provedena následující komplexní studie, která optimalizuje obrábění měděné slitiny Ampcoloy 35, která nachází své uplatnění především ve formách pro vstřikování plastů. V rámci studie byl proveden poloviční faktorový experiment 25-1 s 10 axiálními body a 7 centrálními body čítající celkem 33 kol, který byl zaměřen na sledování odezev vstupních faktorů v podobě nastavení parametrů stroje: gap voltage, pulse on time, pulse off time, discharge current, wire speed. Na základě studia odezev v podobě rychlosti řezání a topografie povrchu byly vytvořeny jejich statistické modely, přičemž dále bylo určeno optimální nastavení parametrů stroje pro maximalizaci rychlosti řezání a minimalizaci parametrů topografie. Dále byla provedena detailní analýza morfologie povrchu a podpovrchové vrstvy v příčném řezu užitím elektronové mikroskopie včetně analýzy chemického složení. Za účelem studia mikrostrukturních změn v materiálu na atomární úrovni byla vytvořena lamela, která byla následně studována užitím transmisního elektronového mikroskopu.

The unconventional technology wire electrical discharge machining is widely used in all areas of industry. For this reason, there is always an effort for efficient machining at the lowest possible cost. For this purpose, the following comprehensive study has been carried out to optimize the machining of the copper alloy Ampcoloy 35, which is particularly useful in plastic injection moulds. Within the study a half-factor experiment of 25-1 with 10 axial points and 7 central points of a total of 33 rounds was carried out, which was focused on the response monitoring of the input factors in the form of the machine parameters setup: gap voltage, pulse on time, pulse off time, discharge current, wire speed. Based on the study of the response in the form of cutting speed and surface topography, their statistical models were created, while the optimal setting of machine parameters was determined to maximize the cutting speed and minimize the topography parameters. Further, a detailed cross-sectional analysis of surface and subsurface layer morphology was performed using electron microscopy including the chemical composition analysis. In order to study microstructural changes in the material at the atomic level, a lamella was created, which was then studied using a transmission electron microscope.

WEDM; elektroerozivní obrábění; Ampcoloy; plánovaný experiment; obráběcí parametry

WEDM; electrical discharge machining; Ampcoloy; design of experiment; machining parameters

11.02.2020

MDPI

Švýcarská konfederace

1996-1944

13

4

1–14

14