Publication detail
Production of precision slots in copper foil using micro EDM
MOURALOVÁ, K. BEDNÁŘ, J. BENEŠ, L. PLICHTA, T. PROKEŠ, T. FRIES, J.
Czech title
Výroba přesných štěrbin v měděné fólii užitím mikro EDM
English title
Production of precision slots in copper foil using micro EDM
Type
journal article in Web of Science
Language
en
Original abstract
Elektroerozivní hloubení (EDM) je nekonvenční technologie obrábění. Umožňuje obrábět všechny alespoň minimálně elektricky vodivé materiály. Trend miniaturizace průmyslových výrobků je zřejmý. Je však třeba udržet požadovanou kvalitu a přesnost, což je možné dosáhnout pomocí mikro-EDM. Jedním z průmyslových výrobků jsou i optické přístroje používané pro testování automobilů. Tyto obsahují miniaturizované díly, které jsou však nezbytné pro jejich správnou funkčnost. For this reason, this study was performed, which focused on the production of a precise slot measuring 5000x170 µm in a copper foil with a thickness of 125 µm. The same copper foil was used as a tool, which represents an advance in the production of micro-parts. Použití stejného polotovaru pro výrobu štěrbiny i jako samotný nástroj nebylo dosud v žádné podobné studii prezentováno. A design of experiment Box and Behnken Response Surface Design was performed for a total of 15 rounds, monitoring the effect of machine setting parameters (Pulse current, Pulse on time and Voltage) on responses in the form of Erosion rate, corner radius, slot length and width. Using multi-criteria optimization, the optimal setting of the machine parameters for the production of a given slit was determined, which is Pulse current = 2.1 A, Pulse on time = 40 µs and Voltage = 238.8 V. Technologie mikro-EDM byla shledána za vhodnou pro výrobu miniaturizovaných štěrbin.
Czech abstract
Elektroerozivní hloubení (EDM) je jedna z nepostradatelných nekonvenčních technologií umožňující obrábění všech materiálů, které jsou alespoň minimálně elektricky vodivé. Vzhledem k jasnému trendu miniaturizace výrobků je nezbytné zajistit jejich kvalitní a přesnou výrobu, také s pomocí mikro-EDM. Právě optické přístroje používané pro testování automobilových světel obsahují tyto miniaturizované díly nezbytné pro správnou funkčnost zařízení. Z toho důvodu byla provedena tato studie, která se zaměřila na výrobu přesné štěrbiny o rozměru 5000x170 µm v měděné fólii o tloušťce 125 µm. Jako nástroj byla použita stejná měděná fólie, což představuje pokrok ve výrobě mikro-dílů. Byl proveden plánovaný experiment Box and Behnken Response Surface Design čítající celkem 15 kol, přičemž byl sledován vliv parametrů nastavení stroje (Pulse current, Pulse on time a Voltage) na odezvy v podobě Erosion rate, rádius v rozích, délka a šířka štěrbiny. Užitím vícekriteriální optimalizace bylo zjištěno optimální nastavení parametrů stroje pro výrobu dané štěrbiny, které je Pulse current = 2.1 A, Pulse on time = 40 µs a Voltage = 238.8 V.
English abstract
Elektroerozivní hloubení (EDM) je nekonvenční technologie obrábění. Umožňuje obrábět všechny alespoň minimálně elektricky vodivé materiály. Trend miniaturizace průmyslových výrobků je zřejmý. Je však třeba udržet požadovanou kvalitu a přesnost, což je možné dosáhnout pomocí mikro-EDM. Jedním z průmyslových výrobků jsou i optické přístroje používané pro testování automobilů. Tyto obsahují miniaturizované díly, které jsou však nezbytné pro jejich správnou funkčnost. For this reason, this study was performed, which focused on the production of a precise slot measuring 5000x170 µm in a copper foil with a thickness of 125 µm. The same copper foil was used as a tool, which represents an advance in the production of micro-parts. Použití stejného polotovaru pro výrobu štěrbiny i jako samotný nástroj nebylo dosud v žádné podobné studii prezentováno. A design of experiment Box and Behnken Response Surface Design was performed for a total of 15 rounds, monitoring the effect of machine setting parameters (Pulse current, Pulse on time and Voltage) on responses in the form of Erosion rate, corner radius, slot length and width. Using multi-criteria optimization, the optimal setting of the machine parameters for the production of a given slit was determined, which is Pulse current = 2.1 A, Pulse on time = 40 µs and Voltage = 238.8 V. Technologie mikro-EDM byla shledána za vhodnou pro výrobu miniaturizovaných štěrbin.
Keywords in Czech
mikro-EDM; elektroerozivní obrábění; měď; fólie; plánovaný experiment; parametry obrábění
Keywords in English
micro-EDM; electrical discharge machining;copper;foil; design of experiment;machining parameters
Released
23.03.2022
Publisher
Springer Nature
Location
Spojené království Velké Británie a Severního Irska
ISSN
2045-2322
Volume
12
Number
1
Pages from–to
1–10
Pages count
10
BIBTEX
@article{BUT177360,
author="Kateřina {Mouralová} and Josef {Bednář} and Libor {Beneš} and Tomáš {Plichta} and Tomáš {Prokeš} and Jiří {Fries},
title="Production of precision slots in copper foil using micro EDM ",
year="2022",
volume="12",
number="1",
month="March",
pages="1--10",
publisher="Springer Nature",
address="Spojené království Velké Británie a Severního Irska",
issn="2045-2322"
}