Obróbka EDM ceramiki spiekanej metodą SPS *

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki badań właściwości fizycznych i mechanicznych ceramiki o osnowie z Al₂O₃, Si₃N₄ z dodatkami faz o dobrej przewodności elektrycznej oraz ceramiki o osnowie z TiB₂. Określono gęstość, moduł Younga, twardość HV1 oraz przewodność elektryczną poszczególnych materiałów. Ceramiczne materiały kompozytowe z udziałem faz przewodzących zostały wytworzone z zastosowaniem urządzenia do spiekania metodą SPS (spark plasma sintering). Materiały odznaczające się dobrą przewodnością elektryczną kształtowano w procesie obróbki elektroerozyjnej EDM (electro discharge machining).

SŁOWA KLUCZOWE: materiały ceramiczne, spiekanie SPS, obróbka elektroerozyjna

ABSTRACT: Presented are the analysis of physical and mechanical properties of the Al₂O₃, SiC and Si₃N₄ matrix ceramics with additives of good electrical conductivity phases and TiB₂ matrix ceramics. The density, Young’s modulus, hardness HV1 and electrical conductivity of each material were investigated. Ceramic composite materials with the participation of the conductive phases have been produced using SPS (spark plasma sintering) method. Materials characterized by good electrical conductivity were shaped using EDM (electro discharge machining) method.

KEYWORDS: ceramic materials, SPS sintering, electro erosion machining

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Pampuch R., Błażewicz S., Górny G. „Materiały ceramiczne dla elektroniki”. Kraków: Wydawnictwa AGH, 1993.
• Chen S.L., Hsu Q.C. “Studies on electric-discharge machining of non-contact seal face grooves”. Journal of Materials Processing Technology. 140 (2003): s. 363–367.
• Tomlinson W.J., Jupe K.N. “Strength and microstructure of electrodischarge-machined titanium diboride”. Journal of Materials Science Letters. 12 (1993): s. 366–368.
• Liu K., Peirs J., Ferraris E., Lauwers B., Reynaerts D. “Micro Electrical Discharge Machining of Si₃N₄-based Ceramic Composites”, http://www.4m-net.org/files/papers/4M2008/05-03/05-03.PDF.
• Manoj Kumar B.V., Ramkumar J., Bikramjit B., Kang S. “Electro-discharge machining performance of TiCN-based cermets”. International Journal of Refractory Metals & Hard Materials. 25 (2007): s. 293–299.
• Sanchez J.A., Cabanes I., Lopez de Lacalle L.N., Lamikiz A. “Development of optimum electrodischarge machining technology for advanced ceramics”. The Internation Journal of Advanced Manufacturing Technology. 18 (2001): s. 897–905.
• Lauwers B., Liu W., Kruth J.P., Vleugels J., Jiang D., Van der Biest O. “Wire EDM machining of Si₃N₄, ZrO₂ and Al₂O₃-based ceramics”. International Journal of Electrical Machining. 10 (January 2005).
• Lauwers B., Kruth J.P., Liu W., Eeraerts W., Schacht B., Bleys P. “Investigation of material removal mechanisms in EDM of composite ceramic materials”. Journal of Materials Processing Technology. 149 (2004): s. 347–352.
• Yan-Cherng Lin, A-Cheng Wang, Der-An Wang, Chih-Cherng Chen. “Machining performance and optimizing machining parameters of Al₂O₃–TiC ceramics using EDM based on the Taguchi Method”. Materials and Manufacturing Processes. 24 (2009).
• Shuichi Kawano, Junichi Takahashi, Shiro Shimada. “Highly electroconductive TiN/Si₃N₄ composite ceramics fabricated by spark plasma sintering of Si₃N₄ particles with a nano-sized TiN coating”. Journal of Materials Chemistry. 12 (2002).
• Oczoś K.E. „Kształtowanie ceramicznych materiałów technicznych”. Rzeszów: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 1996.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2018.3.39

* Artykuł recenzowany