Niekonwencjonalne procesy kształtowania materiałów ceramicznych i kompozytowych *

STRESZCZENIE: Aby uzyskać wysoką jakość elementów maszyn czy narzędzi, coraz częściej stosuje się materiały ceramiczne oraz kompozytowe na osnowie metalicznej lub ceramicznej. Efektywne kształtowanie tych materiałów obróbką skrawaniem czy szlifowaniem klasycznym jest utrudnione z uwagi na ich bardzo dobre właściwości mechaniczne. Racjonalnym rozwiązaniem jest zastosowanie metod niekonwencjonalnych, takich jak obróbka elektrochemiczna, elektroerozyjna czy elektroerozyjno-elektrochemiczna (ECDM) w przypadku materiałów przynajmniej częściowo przewodzących prąd elektryczny. Materiały ceramiczne nieprzewodzące prądu elektrycznego można kształtować z zastosowaniem odmiany procesu ECDM nazywanej spark assisted chemical engraving (SACE).

SŁOWA KLUCZOWE: obróbka niekonwencjonalna, materiały ceramiczne, materiały kompozytowe

ABSTRACT: In order to reach the high quality parts of machines or tools very often ceramic or composite materials on metalic or ceramic base are being applied. Efficient shaping above mentioned materials using cutting or classical grinding is difficult because of their high mechanical properties. Rational solution is application of unconventional machining methods as: electrochemical, electrodischarge or electrochemical – electrodischarge (ECDM) in case when machined materials are at least partly conductive of electrical current. In case of shaping ceramic materials unconductive for electrical current the rational solution can be application of Spark Assisted Chemical Engraving (SACE) process – the special kind of ECDM process.

KEYWORDS: unconventional machining processes, ceramic materials, composite materials

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Hocheng H. (red.) “Machining technology for composite materials. Principles and practice”. Oxford–Cambridge–Philadelphia–New Delhi: Woodhead Publishing Limited, 2012.
• Kulkarni A., Sharan R., Lal G.K. “An experimental study of discharge mechanizm in elektrochemical discharge machining”. International Journal of Machine-Tool & Manufacture. 42 (2002): s. 1121–1127.
• Wuthrich R., Fascio V. “Machining of non-conducting materials using electrochemical discharge phenomenon – an overview”. International Journal of Machine-Tool & Manufacture. 45 (2005): s. 1095–1108.
• Pramanik A. “Developments in the non-traditional machining of particle reinforced metal matrix composites”. International Journal of Machine Tools & Manufacture. 86 (2014): s. 44–61.
• Qingfeng Y., Baorui W., Yongbin Z., Fang J., Guangmin L. “Research of lower tool electrode wear in simultaneous EDM and ECM”. Journal of Materials Processing Technology. 214 (2014): s. 1759.
• Mediliyegedara T.K.K.R., De Silva A.K.M., Harrison D.K., McGeough J.A. “New developments in the process control of the hybrid electrochemical discharge machining (ECDM) process”. Journal of Materials Processing Technology. 167 (2005): s. 338–343.
• Laio Y.S., Wu L.C., Peng W.Y. “A study to improve drilling quality electrochemical discharge machining (ECDM) process”. Procedia CIRP. 6 (2013): s. 609–614.
• Lauwers B., Brans K., Liu W., Veleugels J., Salehi S., Vanmeensel K. “Influence of type and grain size of the electro-conductive phase on the wire – EDM performance of ZrO₂ ceramic composites”. CIRP Annals – Manufacturing Technology. 57 (2008): s. 191–194.
• Liu J.W., Yue T.M., Guo Z.N. “An analysis of the discharge mechanism in electrochemical discharge machining of particulate reinforced metal matrix composites”. International Journal of Machine Tools & Manufacture. 50 (2010): s. 86–96.
• Xuan Doan Cao, Bo Hyung Kim, Houng Nam Chu. “Microstructuring of glass with features less than 100 μm by electrochemical discharge machining”. Precision Engineering. 33 (2009): s. 459–465.
• Yang C.T., Siong S.L., Yan B.H., Huang F.Y. “Improving machining performance of wire electrochemical discharge machining by adding SiC abrasive to electrolyte”. International Journal of Machine Tools & Manufacture. 46 (2005): s. 2044–2050.
• Sanjay K., Chak P.,Venkateswara Rao. “Trepanning of Al₂O₃ by electro-chemical discharge machining (ECDM) process using abrasive electrode with pulsed DC supply”. International Journal of Machine Tools & Manufacture. 47 (2007): s. 2061–2070.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.3.39