Nghiên cứu quá trình gia công tia lửa điện trong dung dịch có trộn bột titan (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Quang Dũng NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH GIA CƠNG TIA LỬA ĐIỆN TRONG DUNG DỊCH CĨ TRỘN BỘT TITAN KẾT HỢP HỆ THỐNG RUNG ĐỘNG TẦN SỐ THẤP TRÊN CHI TIẾT Ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 9520103 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ Hà Nội – 2021 Cơng trình đƣợc hồn thành tại: Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TSKH Bành Tiến Long Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trƣờng họp Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …… giờ, ngày … tháng … năm ……… Có thể tìm hiểu luận án thƣ viện: Thƣ viện Tạ Quang Bửu - Trƣờng ĐHBK Hà Nội Thƣ viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu Vật liệu có độ cứng cao có khả chống mài mịn tốt, tính thay đổi làm việc nhiệt độ cao, đƣợc áp dụng rộng rãi Cơ khí, tơ, vũ trụ, hàng khơng, quốc phịng, y tế, điện - điện tử - tự động hóa v.v EDM phƣơng pháp xung định hình đƣợc sử dụng phổ biến giá thành thiết bị thấp, tính vạn cao thao tác đơn giản Nên nghiên cứu theo hƣớng nâng cao suất chất lƣợng xung định hình với sản phẩm khuôn mẫu cần đƣợc quan tâm Trong lĩnh vực y tế , nhiễm trùng cấy ghép y tế địi hỏi q trình điều trị lâu dài thƣờng tốn kém, ảnh hƣởng đến tâm lý bệnh nhân gây tử vong nhiều trƣờng hợp Một số phƣơng pháp nhƣ cấy ion, lắng đọng vật lý phun từ trƣờng chứng minh hiệu chúng lớp phủ kháng khuẩn Tuy nhiên, phƣơng pháp phủ hồn tồn, khơng có phƣơng pháp có khả đồng thời gia công phủ lớp kháng khuẩn bề mặt cấy ghép y tế PMEDM phƣơng pháp đầy hứa hẹn để gia công đồng thời phủ lớp kháng khuẩn lên bề mặt Trong thời gian gần đây, siêu hợp kim gốc niken (Inconel 601, Inconel 625, Inconel 718, … ) đƣợc sử dụng rộng rãi ngành hàng khơng vũ trụ, hóa học hàng hải nhờ khả tối ƣu chúng để giữ tính chất học nhiệt độ cao kết hợp với khả chống ăn mòn đáng kể Do đó, mục đích nghiên cứu nhằm cải thiện suất tính tồn vẹn bề mặt bề mặt gia công Inconel 625 (một siêu hợp kim gốc niken) cách tẩm hạt bột nhƣ than chì, nhơm silicon thành điện mơi dầu hỏa q trình gia cơng phóng điện ( PMEDM)[2] Nhƣợc điểm gia công xung suất chất lƣợng bề mặt, việc thoát phoi trình gia cơng Thiết kế hệ thống hỗ trợ gia công EDM đảm bảo đƣợc tối ƣu cho phƣơng pháp toán đƣợc nghiên cứu giới Rung động với biên độ nhỏ tích hợp vào phơi điện cực phƣơng pháp PMEDM giải pháp hiệu mà nghiên cứu tập trung giải Rung động kết hợp với bột trộn dung mơi giúp q trình gia cơng đƣợc ổn định từ suất chất lƣợng đƣợc cải thiện Vì vậy, nghiên cứu sinh lựa chọn đề tài luận án: “Nghiên cứu trình gia cơng tia lửa điện dung dịch có trộn bột titan kết hợp hệ thống rung động tần số thấp chi tiết.” Mục đích, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 2.1 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tính hiệu phƣơng pháp PMEDM dƣới dòng phun áp lực cao so sánh với phƣơng pháp PMEDM thông thƣờng thơng qua đánh giá ảnh hƣởng q trình gia cơng vật liệu thép SKD61; Nghiên cứu tính hiệu phƣơng pháp V- PMEDM đặt vào phôi so sánh với phƣơng pháp PMEDM thông thƣờng thông qua đánh giá ảnh hƣởng q trình gia cơng vật liệu thép SKD61; Nghiên cứu mối quan hệ thơng số đầu vào (Dịng điện (I), nồng độ bột(C), Thời gian phóng điện(Ton), Áp suất dịng phun(P), Tần số rung động (F),Biên độ rung động(A) thông số đầu (năng suất,mòn điện cực,nhám bề mặt, độ cứng bề mặt, chiều dày lớp trắng) gia công thông thƣờng gia cơng dƣới dịng phun áp lực cao tích hợp rung động vào phơi SKD61 2.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu : Q trình gia cơng xung điện có trộn bột tích hợp rung động dịng phun dung môi (V- PMEDM) thép SKD61 - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu tổng quan gia công gia xung điện có trộn bột tích hợp rung động; Nghiên cứu sở vật lý động lực học trình gia công V-PMEDM; Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hƣởng q trình PMEDM tích hợp rung đến suất chất lƣợng thép SKD61; Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hƣởng tham số đầu vào đến thông số đầu ra, sử dụng phƣơng pháp thiết kế thực nghiệm Taguchi phân tích phƣơng sai ANOVA 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu luận án nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực nghiệm đánh giá kết nghiên cứu 2.4 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu đóng góp bổ sung hƣớng nghiên cứu gia công phi truyền thống với loại vật liệu siêu cứng; Đã phân tích làm rõ tính hiệu phƣơng pháp gia công vật liệu cứng phƣơng pháp xung điện có trộn bột dung mơi gia cơng thép SKD61 tích hợp rung vào phơi; Đã phân tích làm rõ tính hiệu phƣơng pháp gia cơng vật liệu cứng phƣơng pháp xung điện có trộn bột dung môi gia công thép SKD61 tích hợp rung vào phơi Việc chọn bột Ti trộn vào dung dịch điện mơi tích hợp rung vào phôi làm nâng cao suất, giảm nhấp nhơ bề mặt mà cịn cải thiện tính lớp bề mặt thép SKD61 sau gia công EDM Điều nâng cao tuổi bền bề mặt khuôn mẫu Đã nghiên cứu xây dựng đƣợc mối quan hệ chế độ cơng nghệ (dịng điện xả, thời gian đánh lửa, nồng độ bột, áp suất dòng phun dung môi, tần số biên độ rung động) với thơng số đầu suất bóc tách vật liệu(MRR), độ mòn điện cực (EWR), chất lƣợng bề mặt (Ra) ,độ cứng bề mặt (HV) chiều dày lớp bề mặt ảnh hƣởng trình EDM (WLT) gia công thép SKD61 phƣơng pháp xung điện Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài sở để thiết kế hệ thống hỗ trợ gia công đảm bảo suất chất lƣợng cho EDM, đồng thời giúp tăng suất giảm giá thành gia công với chi tiết khó độ cứng cao Những đóng góp luận án Khảo sát mức độ ảnh hƣởng nồng độ bột Titan thấp (1-8g/l) tần số rung động thấp (