On the machining of aluminum alloy AL6063 with EDM

Abstract

Electrical Discharge Machining (EDM) is a non-conventional machining process, which allows the machining of any electrical conductive material, regardless its mechanical properties, with high dimensional accuracy, and in complex shapes and geometries. EDM widely utilized by modern industry, taking advantage of its unique inherent capabilities. Aluminum alloys find extensive use in numerous applications, and their machining consist an interesting topic, with tangible industrial interest. The current study presents an experimental investigation of machining Al6063 alloy with EDM. A full scale experiment was conducted, with control parameters the pulse-on current and time. The productivity of the process calculated based on the Material Removal Rate (MRR), while the Surface Roughness of the machined surfaces was estimated in terms of Ra and Rt. For these performance indexes Analysis Of Variance was performed and semi-empirical relations that correlate machining parameters with obtained results were proposed. Finally, the cross sections of the specimens were observed inoptical microscopy, in order the formation of the White Layer to be studied.

Електроерозійна обробка (EDM) – це нетрадиційний процес механічної обробки, який дозволяє обробляти будь-який електропровідний матеріал, незалежно від його механічних властивостей, з високою точністю розмірів і складністю форми і геометрії. EDM широко використовується в сучасній промисловості, враховуючи його унікальні можливості. Алюмінієві сплави знаходять широке застосування в багатьох сферах, і їх обробка являє собою цікаву тему, що має відчутний промисловий результат. Ця робота представляє собою експериментальне дослідження обробки металу Al6063 електроерозійним способом. Було проведено повномасштабний експеримент з контрольними параметрами: енергією імпульсів і часом дії імпульсів. Продуктивність процесу розраховувалася на основі швидкості видалення матеріалу (MRR), в той час як шорсткість оброблених поверхонь оцінювалася в одиницях Ra і Rt. Для показників продуктивності був проведений дисперсійний аналіз і запропоновані напівемпіричні залежності, які корелюють параметри обробки з отриманими результатами. Нарешті, поперечні перерізи зразків вивчали за допомогою оптичної мікроскопії, щоб визначити виникнення «білого шару». Основні висновки цього дослідження такі: На MRR в основному впливає імпульсний струм, так як збільшення сили струму імпульсу Ip призводить до збільшення MRR. Час дії імпульсу Ton має невизначений і незначний вплив на MRR. Шорсткість поверхні в основному залежить від часу Ton. Зокрема, збільшення Ton призводить до збільшення Ra і Rt. З іншого боку, часTon нечітко впливає на SR, тому не можна зробити ніяких надійних висновків. На формування «білого шару» (WL) впливає потужність обробки і енергія в імпульсі. Для більшої потужності обробки та енергії імпульсу WL стає товще, в той час як при більш інтенсивних параметрах обробки утворюються порожні глобули.