Experimental Study of EDM-Drilling and Shaping of SiSiC and SiC

Kliuev, Mikhail; Maradia, Umang; Boccadoro, Marco; Pérez, Rebeca; Stirnimann, Josef; Wegener, Konrad

doi:10.1016/j.procir.2016.02.269

Cited by 25 publications

(5 citation statements)

References 7 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Experimental results showed an increase in both material removal rate and surface roughness using electrode rotation due to an improvement in dielectric flow, which effectively helped remove debris from the gap between the electrode and the part. Finally, the influence of EDM drilling process parameters such as pulse duration, polarity and ignition voltage on material removal rate (MRR), electrode wear, machining time and hole diameter was studied by Kliuev et al [22]. The highest rates of SiSiC material were found with negative polarity at 120 V and a pulse duration lower than 1 µs whereas the lowest electrode wear was reached with positive electrode polarity and pulse duration of 5 µs.…”

Section: State Of the Artmentioning

confidence: 99%

A study on the EDM drilling of reaction-bonded silicon carbide using different electrode materials

Torres-Salcedo¹,

Luis-Pérez²,

Puertas-Arbizu³

et al. 2023

Int J Adv Manuf Technol

View full text Add to dashboard Cite

Today, there is a growing demand for efficient hole manufacturing technology in many industries such as aeronautics, automotive and nuclear, among others. Thus, the present study deals with the machining of through holes on SiSiC advanced ceramic by using Electrical Discharge Machining (EDM) drilling technology. Since recommendations related to the electrode characteristics and settings parameters are found to be scant for the industrial use of EDM drilling of SiSiC ceramics, this research work comes to cover this gap as it presents a complete study focused on the influence on different electrodes under rough and finish machining conditions. In particular, the influence of four electrodes materials (copper, copper-tungsten, graphite and copper infiltrated graphite) and three different electrode diameters ranging from 2 to 4 mm are investigated. In addition, the rotational speed of the electrode is also analysed. From the experimental results, both electrode material and machining regime, seem to be the most relevant factors of all. In the case of 2 mm diameter electrode, material removal rate (MRR) with Cu electrode was, approximately, 4.5 times higher than that obtained with a C electrode. In fact, it was found that copper electrode rotating at 20 rpm combined with high values of discharge energy (I = 2 A; ti = 70 µs) is the most economical option in terms of production cost and production time, as it gives a high MRR of 0.4754 mm3/min and a minimum electrode wear (EW) value of 7.52%. Moreover, slightly higher values of MRR were achieved for CuC electrode compared to those obtained with C electrode, indicating that the addition of Cu in the electrode contributes to a greater removal of material. However, a value of Ra of 0.37 µm could be obtained by setting low current intensity values (I = 0.5 A; ti = 45 µs) combined with C electrodes and with no rotation.

show abstract

Section: State Of the Artmentioning

confidence: 99%

A study on the EDM drilling of reaction-bonded silicon carbide using different electrode materials

Torres-Salcedo¹,

Luis-Pérez²,

Puertas-Arbizu³

et al. 2023

Int J Adv Manuf Technol

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…At greater values of I p , T on and V g ; Ra was found to be the largest whereas it was lowermost at the lowest level of input variables. Kliuev et al [11] executed the experiments over EDM while considering the tool length and tool shape as a measure to examine the reliability of the stochastic algorithm. The number of iterations and convergence rate towards the optimal solution.…”

Section: Background and Rationalementioning

confidence: 99%

A combined approach of nature-inspired Firefly Algorithm and Weighted Principal Component Analysis in machining of Inconel X-750

Nath¹,

Kumar²,

Yadav³

et al. 2020

FME Transactions

View full text Add to dashboard Cite

Electrical discharge machining (EDM) is the primary unconventional machining process used for very hard conductive materials. Inconel-750 is used in various high-performance applications like aerospace, automobiles, etc. due to its improved mechanical properties. During machining, various parameters significantly affect machining performances. It is not easy for a manufacturer to make a compatible balance between parameters and responses simultaneously. In this paper, a novel hybridization module is developed for EDM of Inconel-750 using the brass tool. Taguchi based L9 orthogonal array has been used for experimentation and two optimization modules. Namely, Utility theory (UT) and Weighted Principal Component has been fruitfully coupled with a relatively new nature-inspired Firefly Algorithm(FA) to achieve the desired value of rate of material removal (MRR) and Surface roughness (SR). WPCA embedded FA performs better than Utility coupled FA modules in terms of R 2 , F and P-value with model accuracy of 89.03%. The optimal settings are fund as Ip-12 amp, Ton-63µs, Toff-7µs, V-40 volts and fitness value as 0.97213. The WPCA-FA shows higher application potential and can be forwarded to the manufacturing sectors for quality monitoring and productivity concerns.

show abstract

“…EEİ, termal bir proses olduğu için işparçasının sertlik değerinin işlenebilirlik açısından hiçbir önemi yoktur [5]. Yöntem başlangıçta sadece iletken malzemelerin işlenmesi için tercih edilse de [6], günümüzde geliştirilen yardımcı iletken elektrot metodu ile artık yalıtkan seramikleri bile işlemek mümkün olabilmektedir [7]. SiC [6] ve ZTA-TiC gibi seramiklerin [8] yanı sıra, karbon fiber takviyeli plastikler [9] de artık EEİ yöntemiyle işlenebilmektedir.…”

Section: Introductionunclassified

“…Yöntem başlangıçta sadece iletken malzemelerin işlenmesi için tercih edilse de [6], günümüzde geliştirilen yardımcı iletken elektrot metodu ile artık yalıtkan seramikleri bile işlemek mümkün olabilmektedir [7]. SiC [6] ve ZTA-TiC gibi seramiklerin [8] yanı sıra, karbon fiber takviyeli plastikler [9] de artık EEİ yöntemiyle işlenebilmektedir. EEİ yöntemi; dalma elektro erozyon [10], elektro erozyon ile delik delme [11], tel elektro erozyon [12], mikro tel elektro erozyon [13], toz katkılı dielektrikle EEİ [14], mikro-EEİ [15], kuru EEİ [16,17], kuruya yakın EEİ [18,19] ve üç faz içeren (katısıvı-gaz) dielektrikle EEİ [20] olarak sınıflandırılabilir.…”

unclassified

TiO2 Katkılı Çevre Dostu Dielektrik Sıvının Elektro Erozyon Delik Delme Performanslarının Araştırılması

Erdem

Kılıç

2020

Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Bu çalışmada iş parçası olarak AISI4140 çeliği, elektrot olarak 2 mm dış çapa sahip ortası tek delik bakır tüp, dielektrik sıvı olarak ise yüksek parlama noktasına ve düşük viskoziteye sahip Eurolub EDM ER100 çevreci tip elektro erozyon sıvısı kullanılmıştır. ER100 içerisine farklı derişim oranlarında (katkısız, 5 g/l ve 10 g/l) katılan TiO 2 tozunun hassas (M1), orta (M2) ve kaba (M3) işleme koşullarında elektro erozyon ile işleme (EEİ) çıktı performansları (iş parçası işleme hızı (İİH), elektrot aşınma hızı (EAH), bağıl aşınma (BA) ve ortalama yüzey pürüzlülüğü (R a )) üzerine etkileri araştırılmıştır. Dielektrik sıvıya 5 g/l TiO 2 tozu katkısı sayesinde her üç işleme tipinde İİH değeri açısından ortalama %30,48'lik bir artış elde edilmiştir. Yine, dielektrik sıvıya 10 g/l TiO 2 tozu katkısıyla her üç işleme tipinde ortalama %57,03'lük bir işleme hızı artışı sağlanmıştır. Elektrotu döndürmek İİH değerleri üzerinde M1 işleme tipinde ortalama %99,5 artış sağlarken, M2 işleme tipinde ortalama %13,75 ve M3 işleme tipinde ortalama %9,38 oranlarında artışlara olanak sağlamıştır. TiO 2 tozu katkısıyla hem sabit hem de döner elektrotla yapılan deneylerde, M1 ve M2 işleme tiplerinde elektrot aşınması azalırken sadece M3 işleme tipinde litreye 10 gram TiO 2 tozu katkılı dielektrikte elektrot aşınmasının arttığı sonucuna varılmıştır. BA değerlerinin tıpkı EAH değerleri gibi özellikler sergilediği tespit edilmiştir. Dielektrik sıvıya 5 g/l TiO 2 tozu katkısı R a değerlerini M1 için %5,27, M2 için %8 ve M3 için %2,95 oranlarında azaltmıştır. Yine, 10 g/l TiO 2 tozu katkısı R a değerlerini M1 için %8,15, M2 için %15,07 ve M3 için %6,21 oranlarında azalttığı tespit edilmiştir.

show abstract

Experimental Study of EDM-Drilling and Shaping of SiSiC and SiC

Cited by 25 publications

References 7 publications

A study on the EDM drilling of reaction-bonded silicon carbide using different electrode materials

A study on the EDM drilling of reaction-bonded silicon carbide using different electrode materials

A combined approach of nature-inspired Firefly Algorithm and Weighted Principal Component Analysis in machining of Inconel X-750

TiO2 Katkılı Çevre Dostu Dielektrik Sıvının Elektro Erozyon Delik Delme Performanslarının Araştırılması

Contact Info

Product

Resources

About