استفاده از الكتروليت اسيدي در فرآيند ميكروماشين كاري تخليه الكتروشيميايي

Application of Acidic Electrolyte to the Micro Electro Chemical Discharge Machining

شيشه به عنوان يك ماده غيررسانا داراي خواص قابل توجه همچون شفافيت، مقاومت شيميايي و سختي است. شيوه هاي سنتي در ماشين كاري در شكل دهي قطعات شيشه اي داراي محدويت هايي هستند. روش ماشين كاري به كمك تخليه الكتروشيميايي (ECDM)، به عنوان يك روش پيشرفته ماشين كاري، امكان اجراي فرآيندهاي ويژه اي را روي شيشه مي دهد. پارامترهاي متعددي در اين فرآيند وجود دارد كه هركدام تاثير بسزاي خود را دارد ولي در اين بين تاثير نوع الكتروليت استفاده شده به ندرت در مقالات مورد بررسي قرار گرفته است. در اين مقاله تاثير الكتروليت NaOH و H2SO4 روي شيشه مورد مطالعه قرار گرفته است. دماي الكتروليت به عنوان يكي ديگر از پارامترهاي موثر در اين فرآيند نيز در آزمايشات انجام شده بررسي شده است. كيفيت سطح، عمق ماشين كاري و اضافه برش نيز خروجي ماشين كاري در اين روش در نظر گرفته شده است. نتايج به دست آمده از آزمايشات حاكي از آن است كه استفاده از الكتروليت اسيدي H2SO4 بعد از ماشين كاري در الكتروليت NaOH نسبت به ماشين كاري صرفا در الكتروليت NaOHتاثير بسزايي روي ديواره هاي سوراخ ها دارند. همچنين سوراخ هاي ماشين كاري شده در دماهاي بالاتري از الكتروليت زبري كمتري دارند. در اين مقاله نيز نشان داده شده است كه با دو مرحله اي كردن فرآيند سوراخكاري و استفاده از الكتروليت اسيدي(NaOH/H2SO4) ، مقدار اضافه برش كاهش يافته و عمق ماشين كاري نيز تا 20.5% در رژيم هيدروديناميك بهبود يافته است.

Glass as a non-conductive material has special properties such as transparency, chemical resistance, and hardness. Traditional machining methods have noticeable limitations in their capability for shaping the glass parts. Electrochemical discharge machining (ECDM), as an advanced machining method, gives a chance to implement special processes on the glass. There are many effective parameters in the ECDM process and each of them has its special effect, but the influence of electrolyte type has been rarely evaluated in the literature. In this research, the effects of two types of NaOH and H2SO4 electrolytes on the glass have been studied. Electrolyte temperature, as another effective parameter on the chemical reactions, is also considered in these experiments. Surface quality, machining depth and overcut are considered as the machining outputs. The experimental results obtained in this research indicated that the application of H2SO4 acidic electrolyte after machining in NaOH electrolyte rather than machining solely in NaOH electrolyte has a significant effect on the walls of the holes. It is also observed that with a higher electrolyte temperature, the walls of the holes become smoother. It is also shown that, by applying two steps implementation of drilling and application of acidic electrolyte (NaOH/H2SO4), holes have a lower overcut, and the machining depth is improved up to 20.5% in the hydrodynamic regime.