การเปรียบเทียบประสิทธิภาพอิเล็กโตรดทองแดงแท่งตันและอิเล็กโตรดชุบเคลือบผิวสำหรับกระบวนการกัดเซาะด้วยไฟฟ้า

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาเปรียบเทียบประสิทธิภาพอิเล็กโตรดทองแดงแท่งตันและอิเล็กโตรดชุบเคลือบผิวสำหรับกระบวนการกัดเซาะด้วยไฟฟ้า การดำเนินการทดลองใช้อิเล็กโตรดทองแดงแท่งตัน อิเล็กโตรดทองแดงชุบเคลือบผิวด้วยทองแดง และเหล็กกล้า St 37 ชุบเคลือบผิวด้วยทองแดง ทำการสปาร์คชิ้นงานเหล็กกล้า AISI P20 เป็นหลุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. ลึก 0.5 มม. ภายใต้สารไดอิเล็กตริกไฮโดรคาร์บอน (Spark Erosion 102 HF) โดยให้อิเล็กโตรดเป็นขั้วบวก ด้วยพารามิเตอร์การทดลอง 4 ปัจจัยหลักคือ เวลาเปิด, เวลาปิด, กระแสและเวลางาน โดยวัดประสิทธิภาพการทำงานของอิเล็กโตรดอยู่ในรูปของอัตราการขจัดเนื้องาน และอัตราการสึกหรอของอิเล็กโตรด วัดผลกระทบของอิเล็กโตรดที่มีต่อคุณภาพผิวงานในรูปของความหยาบผิวเฉลี่ยและการเปลี่ยนแปลงค่าความแข็งผิวงาน ผลจากการทดลองพบว่า อิเล็กโตรดทองแดงแท่งตันให้อัตราการขจัดเนื้องานสูงสุดอยู่ที่ 16.15 มม.[superscript3]/นาที ตามด้วยอิเล็กโตรดทองแดงชุบเคลือบผิวด้วยทองแดง 13.58 มม.[superscript3]/นาที และอิเล็กโตรดเหล็กกล้า St 37 ชุบเคลือบผิวด้วยทองแดง 9.67 มม.[superscript3]/นาที การที่อิเล็กโตรดทองแดงแท่งตันให้อัตราการขจัดเนื้องานสูงกว่าอิเล็กโตรดชุบเคลือบผิวด้วยทองแดง เกิดจากค่าการนำไฟฟ้าที่สูง และค่าความต้านทานที่ต่ำ ทำให้กระแสที่เป็นต้นกำเนิดพลังงานความร้อนไหลผ่านได้มาก แต่อัตราการสึกหรอของอิเล็กโตรดจะไม่แตกต่างกันเมื่อเวลาเปิดหรือปัจจัยประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้น โดยที่วัสดุอิเล็กโตรดทั้งสองกลุ่มให้ค่าความหยาบผิวเฉลี่ย และการเปลี่ยนแปลงค่าความแข็งผิวงานแตกต่างกันน้อยมาก

The aim of this research is to show the performance of copper solid electrode and electroplating electrode for electrical discharge machine process. Experiments set up of Cu-solid electrode, Cu-electroplating and St 37-electroplating for EDM process respectively. The experiment were carried out on material mould steel AISI P20. The condition of EDM spark on surface workpiece was 0.5 mm of depth and 10 mm of diameter electrode. Which it EDM process under positive polarity electrode and Spark Erosion 102 (HF) of fluid dielectric hydrocarbon. Moreover it concluded that all factors have significant effect on materials removal rate (MRR), Tool wear ratio (TWR) and surface roughness (SR) of the machined surface. The result show that the Cu-solid electrode gives highest materials removal rate is 16.15 mm[superscript3]/min, Cu-electroplating is 13.58 mm[superscript3]/min and St 37-electroplating is 9.67 mm3/min respectively. For the MRR result show of Cu-solid electrode give higher than Cu-electroplating and St 37-electroplating, Because of the properties electrical better than such as electrode conductivity and resistively. In addition, to the properties electrical influenced to generating current good flow of electrode perform very well on EDM process. However, the result of tool wear ratio not different when were use intensity of on-time or duty cycle. Moreover, the both of electrode material gives the least different between surface roughness and surface hardness.