التحقيق التجريبي وأمثلية معاملات التشغيل بالتفريغ الكهربائي للمواد المركبة ذات الأساس المعدني

الباحث

علي راضي منشد

المشرف

عباس فاضل ابراهيم

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة الانتاج والمعادن

الشهادة

ماجستير

السنة

2024

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Electrical discharge machining;Metal matrix composites;Parameter optimization;Material removal rate

تستخدم تقنيات التصنيع غير التقليدية لتغشيل مواد عالية المقاومة وأشكال معقدة. تُعد ماكنة التفريغ الكهربائي (EDM) فعالة بشكل خاص بالنسبة للمواد الصلبة والهشة مثل GUS yo سبيكة معدن الألومنيوم (AMMCS) والتي تمتاز بخفة وزنها وقوتها العالية. وتستخدم هذه المواد على نطاق واسع في صناعة السيارات لتقليل وزن السيارة واستهلاك الوقود. تهدف هذه الأطروحة إلى تحسين معلمات ماكنة التفريغ الكهربائي EDM لتعزيز كفاءة وجودة تشغيل سبائك .8/1/1005 وهو يبحث بشكل منهجي في كيفية تأثير متغيرات EDM الرئيسية - تيار التفريغ، ووقت تشغيل النبض، ووقت إيقاف النبض - على نتائج المخرجات مثل معدل إزالة المواد (MRR) ، ومعدل JSG الأداة ،(TWR) وخشونة السطح.(122) تم تصنيع مركبات المصفوفة المعدنية عن طريق الصب chy pally حيث أضيفت جزيئات مايكروية إلى سبيكة 6063 Al الأساسية بكميات 7.5/ كربيد السيليكون وسبيكة 6063 GAY Al 7.5/ نحاس. تم صب التركيبة في قالب معدني بأبعاد 10<30300 ملمء وقطعت العينات إلى حجم 20 ملم استناداً إلى طريقة تاجوتشيء تم استخدام نسبة الإشارة إلى ٠ (S/N) elie gaz) يليها تحليل التباين (ANOVA) باستخدام برنامج .21 Minitab تم إجراء سبعة وعشرون تجربة لدراسة التأثيرات على سبيكة المشغولة 6063 Al 6063-7.5%Cu sAl 6063-7.5%SiC sAl ، مع متغيرات مختلفة يمكن التحكم فيها: تيار التفريغ 16، 20، 30 (امبير)، وقت تفريغ النبضة 100، 200، 300 (مايكروثانية)، ووقت إيقاف النبضة 12، 18، 25 (مايكروثانية). شملت استجابات العملية التي تم فحصها معدل تآكل الأداةه ومعدل إزالة al gall وخشونة السطح, والتوصيل الكهربائي. أظهرت النتائج أن أهم العوامل هي تيار التفريغ وزمن النبضة. تم الكشف عن أنه بالنسبة ل A] 1 6063-7.596، كان معدل تآكل الأداة (TWR) هو الأدنى بين قطع العمل الثلاثة، بقيمة 0.562 ملجم/دقيقة عند (Ip 16, ton 100, toff,18) كان معدل )5 All المعدن لسبيكة Al 6063-7.5% cu هو الأكبرء بقيمة 128.782 مجم/دقيقة عند ton 300, toff,12) ,30 مآ)كان الحد الأدنى لخشونة السطح (SR) الذي تم تحقيقه في عملية التفريغ الكهربائي هو 4.502 مايكرومتر ل Al 6063-7.5% SiC عند (Ip 20, ton 100, toff,18) بسبب جزيئات التقوية المضافة SiC .

Non-conventional machining processes are used for working with hard materials and complex shapes. Electrical Discharge Machining (EDM) is particularly effective for hard and brittle materials like Aluminium Metal Matrix Composites (AMMCs), which are valued for their lightweight and high strength. These materials are widely used in the automotive industry to reduce vehicle weight and fuel consumption. This thesis aims to optimize EDM parameters to enhance the efficiency and quality of machining AMMCs. It systematically investigates how key EDM parameters— discharge current, discharge voltage, pulse-on time, and pulse-off time— affect performance metrics such as material removal rate (MRR), tool wear rate (TWR), and surface roughness (Ra) and electrical conductivity. The metal matrix composites were made by stir casting, where reinforcement particles were added to the base Al 6063 alloy in amounts of 7.5% silicon carbide and the other Al 6063 alloy 7.5% copper. The combination was cast in a metal mold with dimensions of 30×3×1 cm, and the samples were cut to a size of 30×30×10 mm. Based on the Taguchi method, the signal-to-noise (S/N) ratio was used, followed by the analysis of variance (ANOVA) using Minitab 21 software. Twenty-seven experiments were conducted to study the effects on Al 6063, Al 6063-7.5%SiC, and Al 6063-7.5%Cu workpieces, with different controllable variables: discharge current 16, 20, 30 (A), pulse-on time 100, 200, 300 (μsec), and pulse-off time 12, 18, 25 (μsec). The process responses examined included tool wear rate, material removal rate, surface roughness, and electrical conductivity. The findings showed that the most important factors were the discharge current and pulse-on time. It was revealed that for Al 6063-7.5% SiC, the tool wear rate (TWR) was the lowest among the three workpieces, with a value of 0.562 mg/min at (Ip 16, ton 100, toff,18). For Al 6063–7.5% Cu, the material removal rate (MRR) was the greatest, with a value of 128.782 mg/min at (Ip 30, ton 300, toff,12). The minimal surface roughness (SR) attained in the EDM technique was 4.502 μm for Al 6063-7.5% SiC at (Ip 20, ton 100, toff,18) due to the presence of SiC reinforcing particles that increase hardness and wear resistance.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب