Wpływ zawartości fazy zbrojącej Al2O3 i SiC w kompozytach aluminiowych na przebieg i wybrane wskaźniki technologiczne obróbki elektroerozyjnej (EDM)

Praca dotyczy problemów obróbki elektroerozyjnej (EDM) kompozytów o osnowie Al-20Si-3Cu-1Mg. Kompozyty wykonano metodą metalurgii proszków. Jako fazę umacniającą zastosowano cząstki Al2O3 i SiC w ilości 2,5-20% obj. Obróbką EDM drążono otwory o średnicy 0,5 mm w płytkach wyciętych z kompozytowych prętów. Efektywność obróbki oceniano według prędkości drążenia. Określano także chropowatość powierzchni wykonanych otworów. Wykazano, że na przebieg obróbki EDM wpływa głównie energia wyładowań elektrycznych. Ze wzrostem energii wyładowań rośnie wydajność obróbki, wzrasta także chropowatość powierzchni obrobionych. Wydajność i prędkość drążenia materiałów kompozytowych zależy także od rodzaju materiału fazy umacniającej i jej ilości w kompozycie. Ze wzrostem udziału tej fazy w kompozycie prędkość drążenia zmniejsza się. Kompozyty z fazą Al2O3 obrabiają się trudniej niż z fazą SiC, co wiązać należy z różną przewodnością elektryczną obu materiałów, ich różną przewodnością cieplną i zróżnicowaną temperaturą topnienia.

---

The paper deals with the problems of the electrodischarge machining (EDM) of the composites with Al-20Si-3Cu-1Mg matrix. As the reinforcing phase Al2O3 and SiC particles with 2.5-20% volume fraction were used (Table 1). During EDM, holes with 0.5 mm diameter were drilled in plates cutted from composite bars. Average drilling speed v(śr) and surface roughness Ra were determined. It was presented that energy of the single discharge is the main parameter influencing on EDM process. The higher is energy of the single discharge, the higher is process productivity (Figs. 2 and 3) and the higher is surface roughness of the holes (Figs. 5 and 6). The influence of material and volume fraction of the reinforcing phase in composite on drillingspeed was also noted. When volume fraction of this phase increases, drilling speed deereases (Fig. 4). EDM process of the composites with Al2O3 reinforcement is more difficult then composites with SiC reinforcement because of different thermal conductivity, different electrical resistivity and different melting temperature of these two ceramic materials.