Nghiên cứu đánh giá chất lượng bề mặt thép SKD61 chưa tôi bằng phương pháp xung tia lửa điện trong môi trường dung dịch điện môi có chứa bột Cacbít vônphram
Kỹ thuật Chế tạo máy
Luận án này tập trung nghiên cứu phương pháp gia công tia lửa điện có trộn bột (PMEDM) sử dụng bột Cacbít vônphram (WC) trong dung môi cách điện để cải thiện chất lượng bề mặt thép làm khuôn SKD61 chưa tôi. Phương pháp gia công tia lửa điện (EDM) truyền thống còn tồn tại các hạn chế về năng suất bóc tách vật liệu không cao, mòn điện cực dụng cụ và chất lượng bề mặt chi tiết sau gia công. PMEDM được đề xuất như một giải pháp tiềm năng để khắc phục những hạn chế này, mang lại bề mặt có độ nhám tốt hơn, cấu trúc tế vi ổn định, độ cứng và khả năng chịu mài mòn cao.
Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá chất lượng bề mặt thép SKD61 sau gia công PMEDM, tập trung vào độ cứng tế vi (HV) và độ nhám bề mặt (Ra), dưới ảnh hưởng của các thông số công nghệ EDM như dòng phóng tia lửa điện (Ip), thời gian phát xung (Ton) và nồng độ bột WC (20g/l, 40g/l, 60g/l). Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành để so sánh hiệu quả của PMEDM so với EDM truyền thống trong các chế độ gia công tinh và bán tinh.
Các kết quả cho thấy PMEDM với bột Cacbít vônphram cải thiện đáng kể độ nhám bề mặt so với EDM thông thường, với mức giảm lớn nhất lên tới 57.98% tại Ip=1A, Ton=16µs, nồng độ bột 40g/l. Hàm lượng Vônphram xâm nhập vào bề mặt thép SKD61 đạt mức cao nhất là 62.407% tại Ton=16µs, Ip=1A, nồng độ bột 60g/l, đặc biệt ở các chế độ dòng và thời gian phát xung nhỏ. Độ cứng tế vi bề mặt của các mẫu gia công bằng PMEDM cũng cao hơn đáng kể so với EDM, với mức tăng cao nhất là 129.17% tại Ton=16µs, Ip=1A, nồng độ bột 60g/l. Luận án cũng đã xây dựng các hàm hồi quy thực nghiệm đáng tin cậy để mô tả mối quan hệ giữa các thông số công nghệ và các chỉ tiêu chất lượng bề mặt.
Nghiên cứu này không chỉ làm rõ cơ chế và bản chất của PMEDM sử dụng bột Cacbít vônphram mà còn cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn quan trọng cho việc lựa chọn thông số công nghệ, giúp các nhà máy, xí nghiệp và phòng thí nghiệm tối ưu hóa quá trình gia công, giảm số nguyên công và cải thiện chất lượng sản phẩm, đặc biệt cho các chi tiết khuôn và chi tiết chịu mài mòn phức tạp.