Experimental investigation of surface topography of AL7075-T6 alloy machined by EDM

Abstract

Electrical discharge machining is one of the most important non-conventional machining processes for removing material from electrically conductive materials by the use of controlled electric discharges. EDM is a non-contact machining process, therefore, is free from mechanical stresses. This paper investigates the machining Al7075-T6 alloy by EDM using a copper electrode. Al7075-T6 alloy was selected, because of its growing use in a lot of engineering applications. The effect of electrical parameters, peak current and pulse-on time, on the surface integrity, was studied. Area surface roughness parameters (arithmetical mean height, Sa, and maximum height, Sz) were measured on all samples and 3D surface characterization has been carried out with confocal laser scanning microscopy. The experimental results showed that the surface roughness is mainly affected by the pulse-on time.

Електроерозійна обробка (ЕЕО) є одним з найбільш важливих нетрадиційних виробничих процесів і використовується для обробки з високою точністю електропровідних матеріалів, які важко обробляти звичайними процесами обробки. ЕЕО знаходить широке застосування в багатьох інженерних додатках, таких як обробка хірургічних компонентів, штампів та виготовлення прес-форм, а також в автомобільній і аерокосмічній промисловості. Останнім часом за допомогою електроерозійної обробки обробляються також м'які матеріали, такі як алюмінієві сплави, які широко використовуються в багатьох галузях промисловості, таких як морське, аерокосмічне, автомобільне та електричне обладнання. З усіх алюмінієвих сплавів серія 7xxx (яка також має назву алюмінієво-цинковий сплав) є найміцнішою серією алюмінієвих сплавів які підлягають деформації з кращими показниками на старіння і поліпшеними механічними властивостями. У цій статті досліджується обробка алюмінієвого сплаву Al7075-T6 за допомогою ЕЕО з використанням мідного електрода. Al7075-T6 - це високоміцний сплав, який використовується в якості конструкційного матеріалу в морських, автомобільних і авіаційних виробництвах, а також підходить для використання в ливарних формах. Було вивчено вплив пікового струму і тривалості імпульсу на шорсткість поверхні (SR). Характеристики поверхні також оцінювали за допомогою конфокальної лазерної сканувальної мікроскопії. Загалом, можна помітити, що піковий струм не має значного впливу на Sa. З іншого боку, збільшення часу включення призводить до збільшення Sa. Зокрема, Sa збільшився до 50,8% при збільшенні часу імпульсу від 100 до 500 мкс. Оброблена поверхня характеризується наявністю розподілу кратерів, які перекриваються, з нерівномірними слідами течії розплавленого металу і частинок відходів. Розмір утворених кратерів залежить від параметрів обробки і, отже, піковий струм і час імпульсу впливають на топографію поверхні.