Elektróda kopás csökkentése mikro-szikraforgácsolás során nem vezető bevonatok alkalmazásával

Farkas Ádám László BSc IV. évf.

e-mail: fadam77@freemail.hu

Konzulens: Farkas Balázs Zsolt, Gyártástudomány és –technológia Tanszék

e-mail: farkasb@manuf.bme.hu

A korszerű megmunkálási folyamatok egyre növekvő hányadát teszik ki a mikro-megmunkálások. A miniatűr alkatrészek gyártásakor komoly problémát jelent az azonos mérettartományba eső szerszámok gyártása, valamint a szükséges vágósebesség elérése. Másodlagos problémaként a forgácsolás során fellépő erők tekinthetők. Erre megoldás a villamos megmunkálások alkalmazása, úgy, mint a mikro-szikraforgácsolás, ahol gyakorlatilag nem jelentkeznek mechanikai erőhatások, amelyek a munkadarabot és a szerszámot eltorzíthatnák és a szerszám elektróda előállítása is egyszerűbb.

Mikro-szikraforgácsoló marás során a legnagyobb nehézséget a szerszámelektróda jelentős kopása okozza. Az elhasználódó elektróda homlokfelülete – ahol a legtöbb szikrakisülés történik - legömbölyödik, ezáltal a kialakuló felület eltérő lesz az elvárttól. Ennek csökkentésére különböző kompenzációs módszerek léteznek, de ezek alkalmazása nehézkes a várható kopás pontatlan becslése miatt.

Másik lehetőség a szerszámelektróda bevonatolása. A bevonat feladata az, hogy megvédje az elektróda palástfelületét a kopástól, ezáltal az elektróda átmérője nem változik a megmunkálás során. A dolgozat célja különböző nem vezető bevonatok feltárása, majd az ilyen bevonattal ellátott elektródák összehasonlítása bevonat nélküli elektródák kopásával.

A kísérleti összeállításban egy Sarix SX-100 szikraforgácsoló gépet használtunk fel, 0,3 mm átmérőjű szerszámelektródákkal. Az elektródák bevonatolását egy külsős céggel közreműködve oldottuk meg. Különböző rétegvastagságú elektródák kopási viszonyait hasonlítottuk össze egymással, valamint hagyományos keményfém elektródákkal, azonos kísérleti viszonyok között. Az eredmények jól mutatják, hogy a bevonattal ellátott elektródák elhasználódása alapjaiban különbözik a hagyományostól. A legalapvetőbb értelmezése az, hogy a bevonat megvédi az elektródát a palástfelületen történő kisülésektől, így a szikrakisülések a szerszám homlokfelületén jönnek létre, ami jobb felületet eredményez a munkadarabon.

A dolgozatban végeselemes módszer segítségével vizsgáltuk a bevonat hőhíd effektusát is. Ezen elmélet szerint a bevonat segít eloszlatni a szerszám sarkát terhelő hőt és így lecsökkenti a megolvadó és leváló anyagmennyiséget, tehát a kopást.

szerző

Farkas Ádám László
mechatronikai mérnöki
nappali alapszak

konzulens

Farkas Balázs Zsolt
tanársegéd, Gyártástudomány és -technológia Tanszék