Comparison in the performance of EDM and NPMEDM using Al2O3 nanopowder as an impurity in DI water dielectric

Kumar, Amit; Mandal, Amitava; Dixit, Amit Rai; Das, Alok Kumar; Kumar, S. Vinoth; Ranjan, Rachit

doi:10.1007/s00170-018-3126-z

Cited by 54 publications

(35 citation statements)

References 25 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Depending on the material of the additional particles, their size and electrical discharge parameters, surface integrity, and material removal rate will change. Kumar et al [40] indicated that nanopowder particles in the dielectric gave a better surface finish and higher metal removal rate as compared to conventional EDM. Surekha et al [41] indicated that in a powder-mixed discharge machining, the parameter with the most influence on the material removal rate was the discharge current, followed by the concentration of conductive particles.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Investigation of the Influence of Reduced Graphene Oxide Flakes in the Dielectric on Surface Characteristics and Material Removal Rate in EDM

Świercz¹,

Oniszczuk-Świercz²

2019

Materials

View full text Add to dashboard Cite

Electrical discharge machining (EDM) is an advanced technology used to manufacture difficult-to-cut conductive materials. However, the surface layer properties after EDM require additional finishing operations in many cases. Therefore, new methods implemented in EDM are being developed to improve surface characteristics and the material removal rate. This paper presents new research about improving the surface integrity of 55NiCrMoV7 tool steel by using reduced graphene oxide (RGO) flakes in the dielectric. The main goal of the research was to investigate the influence of RGO flakes in the dielectric on electrical discharge propagation and heat dissipation in the gap. The investigation of the influence of discharge current I and pulse time ton during EDM with RGO flakes in the dielectric was carried out using response surface methodology. Furthermore, the surface texture properties and metallographic structure after EDM with RGO in the dielectric and conventional EDM were investigated and described. The obtained results indicate that using RGO flakes in the dielectric leads to a decreased surface roughness and recast layer thickness with an increased material removal rate (MRR). The presence of RGO flakes in the dielectric reduced the breakdown voltage and allowed several discharges to occur during one pulse. The dispersion of the discharge caused a decrease in the energy delivered to the workpiece. In terms of the finishing EDM parameters, there was a 460% reduction in roughness Ra with a uniform distribution of the recast layer on the surface, and a slight increase in MRR (12%) was obtained.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Investigation of the Influence of Reduced Graphene Oxide Flakes in the Dielectric on Surface Characteristics and Material Removal Rate in EDM

Świercz¹,

Oniszczuk-Świercz²

2019

Materials

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Literatürdeki birçok çalışmada toz katkılı EEİ (TKEEİ) metodunun kullanılmasıyla; İİH'nin arttığı [32], toz parçaların boşalım enerjisini dağıtarak verimliliği artırdığı [33] ve geleneksel EEİ ile işlenmiş parçalara nazaran daha üstün yüzey özelliklerinin sergilendiği [34] rapor edilmiştir. TKEEİ üzerine yapılmış araştırmaların çoğu Al [25,29], Cu [33], Al 2 O 3 [5], B 4 C [28], grafit [10,26], SiC [32], TiO 2 [35] gibi tozları kapsarken, son zamanlarda nano boyutta karbon nanotüp [24] ve grafin oksit pulları [36] gibi farklı formlardaki katkılarda dielektrik sıvılara yapılmaktadır.…”

Section: Introductionunclassified

“…Kumar ve arkadaşlarının çalışmasında ise, Inconel 825 işparçasının işlenmesinde, dielektrik sıvıya iletken olmayan nano boyuttaki Al 2 O 3 tozu katkısının, İİH değerini %57 oranında artırdığı ve işlenmiş yüzeyin R a değerini 1,487 µm'ye kadar düşürülebildiği belirtilmiştir. Çalışmada elde edilen bu yüzey pürüzlülüğü değerinin, toz katkısız dielektrikler kullanılarak işlenmiş işparçalarıyla karşılaştırıldığında %63 oranında bir azalmanın olduğu tespit edilmiştir [5]. TiO 2 malzemesi kararlı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip, korozyon direnci yüksek ve foto-katalitik etkilere sahip olduğu için genellikle antibakteriyel ve antiseptik uygulamalarda tercih edilmektedir.…”

Section: Introductionunclassified

“…Kıvılcımın oluşturduğu plazma kanalındaki elektron bombardımanı sayesinde işparçası yüzeyinde bulunan belirli bir alanın sıcaklığının artması sonucunda ergime ve buharlaşma gerçekleşir ve böylece o bölgedeki malzeme/talaş kaldırılır [4]. 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].…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

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

“…For enhancing EDM performance, the additive of powder particles to the dielectric liquid has contributed in reducing the electrical consuming [5][6][7]. This innovative solution led to the emergence of a new field known as Powder Mixed-EDM (PMEDM) [8,9].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Influence of the spark heat on the electrode behavior in Powder Mixed-EDM environment

Abbas

Lajis

Jawad

et al. 2019

JMES

View full text Add to dashboard Cite

Most past studies did not attempt to improve the numerical model for the electrode removal rate which depends on the experimental results. Furthermore, these studies have not included the damage-sensing for the electrode in Powder Mixed-EDM (PMEDM) medium. Therefore, the current study aims to enhance this model for the copper electrode based on the heat flux for the spark channel. Besides, it focuses on sensing the copper electrode damage depending on the slope relation between eroding velocity and the pulse duration. In both studies, during machining D2 steel, Nano chromium powder in the dielectric liquid is applied. The correlation factor between the Numerical Heat Flux q(r) and the experimental results for the Tool Wear Rate (TWR) attained is 93.06%. The value of this factor improves the mathematical model for TWR instead of the traditional mechanism that adopts the crater volume. Also, the damage-sensing constant (STD) in the copper electrode is very efficient at the minimum value of the peak current (IP), powder concentration (PC) and the maximum level of the pulse duration (Ton). Thus, the statistical confirmation using Response Surface Methodology (RSM) produced a higher value of the composite desirability (96.76%) and error percent equals to (10.3%-1.55%) and (0.18%-2.40%) for TWR and q(r), respectively. On the other hand, the optimum operation values are IP = 10 Amps, Ton = 30 µs, and PC = 2 g/L. These confirmation values are similar to the trials No. (3) and No. (11). Therefore, these values confirm the main purpose in order to obtain the best performance for TWR at the minimum spark heat. Keywords: D2 steel; Powder Mixed-EDM; electrode damage; heat flux of the spark channel.

show abstract

Comparison in the performance of EDM and NPMEDM using Al2O3 nanopowder as an impurity in DI water dielectric

Cited by 54 publications

References 25 publications

Investigation of the Influence of Reduced Graphene Oxide Flakes in the Dielectric on Surface Characteristics and Material Removal Rate in EDM

Investigation of the Influence of Reduced Graphene Oxide Flakes in the Dielectric on Surface Characteristics and Material Removal Rate in EDM

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

Influence of the spark heat on the electrode behavior in Powder Mixed-EDM environment

Contact Info

Product

Resources

About