بررسی پارامترهای موثر بر کیفیت سطح سوپر آلیاژپایه نیکل در ماشین کاری به روش وایر کات با استفاده از دی الکتریک آب صابون

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه پژوهشی مکانیک و فلزشناسی -پژوهشکده مهندسی و فنآوری- پژوهشگاه استاندارد – کرج باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد

2 دانشکده فنی و مهندسی- دانشگاه آزاد اسلامی- واحد تهران شرق

3 دانشگاه آزاد اسلامی

چکیده

در این پژوهش، تأثیر پارامترهای فرآیند ماشین کاری وایرکات بر روی کیفیت سطح سوپرآلیاژاینکونل 718 بررسی شد و برای نخستین بار ماشین کاری سوپرآلیاژ اینکونل 718 به روش وایرکات با خنک کنندگی آب صابون به روش پاششی انجام شد. این روش ماشین کاری نسبت به روش های قبل که به صورت غوطه وری و با خنک کنندگی آب مقطر آنجام می شد دارای مزایای زیادی می باشد از جمله اینکه این روش اقتصادی بوده و نواقص دستگاه های قبلی مرتقع گردیده است. پارامترهای تنظیمی مورد بررسی شدت جریان(توان دستگاه)، زمان روشنایی پالس، زمان خاموشی پالس، نرخ پیشروی و سرعت تغذیه سیم بود. نرخ برداشت براده، زبری و سلامت سطح مشخصه خروجی مهم این فرآیند بود. از دو روش طراحی عاملی تاگوچی و طراحی آزمایش (DOE) برای تعیین تأثیر پارامترها بر عملکرد خروجی وایرکات استفاده شد. با استفاده از طراحی آزمایش ها به روش تاگوچی حداقل زبری سطح مقدار µm 97/4 و حداکثر زبری سطح مقدار µm 65/9 بدست آمده است. نتایج نشان داد که پارامترهای زمان روشنایی، نرخ پیشرویی و سرعت تغذیه سیم منجر به افزایش زبری سطح می گردد و با افزایش زمان خاموشی زبری سطح کاهش می یابد. با توجه به نتایج آنالیز پراکندگی غلظت عناصر آلیاژی بر روی سطح مشخص گردید که سطح با حداکثر زبری نسبت به تنش ها و عوامل مکانیکی حساس بوده و نسبت به عوامل شیمیایی از مقاومت کمتری برخوردار است.

کلیدواژه‌ها


1. W. Grzesik, Advanced machining processes of metallic materials: theory, modelling and applications. Elsevier, (2008).
2. V. K Jain, Advanced machining processes. Allied publishers, (2009).
3. A. Goyal, Study on Machining of Super Alloy Using Wire Cut Electrical Discharge Machining WEDM, (2017).
4.D. Khan, H. Goswami & V. Somkuwar, Process Parameter Optimization of Die Sinking EDM: A Review, (2018).
5. ف. کلاهان، م. صادقی اول شهر، ا. اسماعیل زاده  ، " مدل سازی و بهینه سازی پارامترهای ماشین کاری وایرکات فولاد سردکار 2601 با استفاده از الگوریتم جستجوگر ممنوعه" دهمین کنفرانس مهندسی ساخت و تولید ایران ICME 2010، 12-10 اسفند ماه (1388).
6. ح. آبیار فیروزآبادی، ا. عبداله، ج. پرویزیان، " تحلیل اثر متغیرهای خشن کاری وایرکات بر پهنای شیار و گپ ماشین کاری مسیر مستقیم و قوس گوشه"،
 32-21 (1394) (2) 47 .
7. A.Saha & S. C. Mondal, Statistical Analysis and Optimization of Process Parameters in Wire Cut Machining of Welded Nanostructured Hardfacing Material. Silicon, (2018) 1-14.
8. M.SreenivasaRao& NVenkaiah, Experimental investigations on surface integrity issues of Inconel-690 during wire-cut electrical discharge machining process. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 232(4) (2018)731-741.
9. A.Kumar, H.Mishra, K.Vivekananda & K. P. Maity, Multi-Objective Optimization of Wire Electrical Discharge Machining Process Parameterson Inconel 718. Materials Today: Proceedings, 4(2) (2017) 2137-2146.
10. L.Li, Y. B. Guo, X. T. Wei, & W. Li, Surface integrity characteristics in wire-EDM of Inconel 718 at different discharge energy. Procedia CirP, 6 (2013) 220-225.
11.D. Sari, D. Welling, C.Löpenhaus, F. Klocke, & A. Klink, Adjusting surface integrity of gears using wire EDM to increase the flank load carrying capacity. Procedia CIRP, 45(2016) 295-298.
12.I. Maher, A. A. Sarhan, M. M. Barzani, & M. Hamdi, Increasing the productivity of the wire-cut electrical discharge machine associated with sustainable production. Journal of Cleaner Production, 108 (2015) 247-255.
13. ف.کلاهان، ع.نیکروان، م. بیرون رو، تعیین تاثیرات پارامترهای تنظیمی در نرخ پیشروی و زبری سطح ماشینکاری وایرکات آلیاژ TI-6AL-4V بکمک مدلسازی ریاضی، نهمین کنفرانس مهندسی ساخت و تولید ایران، 15- 13 اسفند (1387).
14. D. De, T. Nandi, & A. Bandyopadhyay, Analysis of machining parameters for wire cut electrical discharge machining of pure titanium using response surface methodology. Materials Today: Proceedings, 5(2) (2018) 5374-5383.
15. ح. رمضی، ن.نهضت، ع. ف.تهرانی، بررسی تاثیر پارامترهای ماشینکاری وایرکات بر زبری سطح و نرخ براده برداری حجمی فولاد ابزار. سردکار 2601، چهاردهمین کنفرانس بین المللی مهندسی مکانیک ایران. 27-25 اردیبهشت (1385).
16.G.Taguchi, S. Chowdhury, & Y. Wu, Taguchi's quality engineering handbook, Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 1736 (2005).