دراسة تأثير القطب المجوف ومعلمات التشغيل الكهروكيميائي على أداء التشغيل لسبائك التيتانيوم

الباحث

منتظر محمد مكطوف

المشرف

رائد رشيد شويش

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة الانتاج والمعادن

الشهادة

ماجستير

السنة

2024

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Electrochemical machining;Hollow electrode;Titanium alloy;Material removal rate

تعد عملية التشغيل الكهروكيميائي من عمليات القطع غير التقليدية و التي تستخدم التفاعل الكيميائي المرتبط بالتيار الكهربائي. تستخدم هذه العملية لقطع المواد ذات الصلابة العالية او تصنيع الاجزاء ذات الأشكال المعقدة. ركزت هذه الدراسة على تأثيرات إستخدام أقطاب ذات تصاميم مختلفة و معدلات تدفق مختلفة (قطب صلب, قطب مجوف مع معدل تدفق (1000) لتر/ الساعة, وقطب مجوف مع معدل تدفق (1500) لتر/الساعة) على [الخشونة السطحية (Ra) معدل إزالة المعدن (MRR) عمق القطع (DOC) و الموصلية الكهربائية [(Q) المتغيرات الاخرى التي تم إستخدامها في هذه الرسالة كانت [نوع المحلول (NaCl, KCI, and NH,Cl) تركيز المحلول (25, 50, 75( Vat | الفجوة (0.1, 0.3, 0.5) مم, و الجهد الكهربائي (10, 20, 30) فولت] مع استخدام معدن قطب نحاسي قطره (16) مم لحفر ثقب في قطعة عمل من سبيكة التيتانيوم (الفئة 1). تم اختيار سبيكة التيتانيوم بسبب قيمتها الصناعية المهمة و تحديات خواص العمل. أستخدمت هذه الدراسة تقنية تاكوتشي لإستكشاف تأثير مدخلات عملية التشغيل الكهروكيميائي (ECM) تم إنجاز التجارب بإستخدام المصفوفة العمودية لتقنية تاكوتشي م2,آ, عليه تم تحديد المعاملات المهمة للعملية و معاملات الانحدار الخطي لكل إستجابة. كذلك تم إجراء تحليل التباين (ANOVA) لتحديد المساهمات الفردية لكل معامل على خصائص الاداء. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن القطب المجوف مع معدل التدفق (1000) لتر/ الساعة (H1) حقق أفضل خشونة سطحية (0.5123) مايكرومتر, وكان العامل الأكثر تأثيرا على الخشونة السطحية هو الجهد الكهربائي بنسبة مساهمة ( 96 80.007), في حين بلغت ded الوثوقية )% 93.72). أكبر معدل إزالة معدن )0.0857( غم/ دقيقة و عمق abi (0.88) مم تم تحقيقهما بإستخدام القطب الصلب (58). العامل الأكثر تأثيرا على معدل إزالة المعدن كان الجهد الكهربائي بنسبة مساهمة تبلغ )% 67.01), في حين بلغت الوثوقية 85.21( (90. العامل الأكثر تأثيرا على عمق القطع كان الجهد الكهربائي بنسبة مساهمة )67.672%( وكانت قيمة الوثوقية )% 80.12). للموصلية الكهربائية, أعلى قيمة لها كانت (26.6) ملي سيمنز/سم تم تحقيقها بالقطب المجوف مع معدل التدفق (1500) لتر/ الساعة (112).

Electrochemical machining (ECM) is an unconventional cutting process that uses a chemical reaction associated with an electric current. It is used to cut materials with high hardness or processes that have a complex shape. This study examines the effects on the [surface roughness (Ra), material removal rate (MRR), depth of cut (DOC), and electrical conductivity (K)] of using electrodes with different designs and flow rates (solid, hollow with a flow rate of 1000 l/hour, and hollow with a flow rate of 1500 l/hour). In order to create a hole in a workpiece made of titanium alloy (grade 1), additional variables used in this investigation included [electrolyte type (NaCl, KCl, and NH4Cl), electrolyte concentration (25, 50, and 75) g/l, gap (0.1, 0.3, and 0.5) mm, and applied voltage (10, 20, and 30) V]. The selection of titanium alloy (grade 1) was based on its considerable industrial value and demanding operational characteristics. This study uses the Taguchi technique to investigate the impact of electrochemical machining (ECM) process factors. The experiment was conducted using the Taguchi L27 orthogonal matrix, and the significant process parameters as well as the optimum process parameters for each response were also identified. An analysis of variance (ANOVA) was conducted in order to determine the individual contributions of each parameter to the performance characteristics. The results showed that the hollow electrode with a flow rate 1000 l/hour (H1) achieves the best surface roughness of (0.5123) μm and the most influential factor on the surface roughness was the voltage with a contribution percentage of 80.007%, while the value of reliability is 93.72%. The optimal material removal rate (0.0857) g/min and depth of cut (0.88) mm were achieved with the solid electrode (S). The factor most affecting the material removal rate was the voltage with a contribution percentage of 67.01%, while the reliability value was 85.21%. The most influential factor on the depth of cut was the voltage with a contribution percentage of 67.672% and the value of reliability was 80.12%. As for electrical conductivity, its highest value (26.6) mS/cm was achieved at a hollow electrode with a flow rate of 1500 l/hour (H2). The concentration of electrolytes was the variable that had the highest impact, accounting for 85.483% of the total contribution percentage and the reliability of 99.12%.

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