[SME – NCKH] CÔNG BỐ NỔI BẬT THÁNG 1/2024

Tên bài báo: Nghiên cứu về các tham số công nghệ và điện cực có phủ TiN để nâng cao hiệu quả gia công micro-EDM trên hợp kim Ti-6Al-4V

“Investigating Technological Parameters and TiN-Coated Electrodes for Enhanced Efficiency in Ti-6Al-4V Micro-EDM Machining”

Doi: https://doi.org/10.3390/met14020162

Danh sách tác giả: Phạm Hoàng Vương, Nguyễn Hữu Phấn, Shailesh Shirguppikar, Nguyễn Đức Toàn và Bùi Ngọc Tâm

Tên tạp chí: Metals; IF: 2.9, CiteScore: 4.4, Q1 (Metals and Alloys)

Giới thiệu về nội dung nghiên cứu công bố: Micro – EDM được sử dụng rất phổ biến trong lĩnh vực y sinh, tuy nhiên năng suất gia công và chất lượng bề mặt gia công thấp và điện cực bị mòn liên tục đã ảnh hưởng đáng kể đến khả năng ứng dụng của công nghệ này trong trong thực tiễn. Micro-EDM với điện cực phủ vật liệu đặc biệt là giải pháp kỹ thuật có thể mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật, đây là hướng nghiên cứu đã và đang thu hút sự quan tâm của các chuyên gia kỹ thuật. Tuy nhiên, các vật liệu phủ khác nhau sẽ tạo ra ảnh hưởng khác nhau đến chất lượng gia công. Do đó, việc nghiên cứu để hiểu rõ ảnh hưởng của các thông số công nghệ trong Micro-EDM với điện cực phủ là cần thiết. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã phân tích và đánh giá ảnh hưởng của các thông số công nghệ (bao gồm điện áp, điện dung và tốc độ quay của điện cực) đến năng suất gia công, lượng mòn điện cực và độ chính xác kích thước trong gia công hợp kim titan (Ti-6Al-4V) bằng Micro-EDM sử dụng điện cực WC phủ TiN. Các chỉ tiêu chất lượng trong Micro-EDM bao gồm: chiều sâu cắt (Z), lượng mòn điện cực (TWR), lượng quá cắt (OVC) và đặc tính topography của bề mặt gia công. Phương pháp Taguchi đã được áp dụng để thiết kế thực nghiệm và phân tích, sử dụng phần mềm Minitab16. Kết quả phân tích ANOVA và đồ thị đã chỉ ra rằng: TWR tăng đáng kể khi tăng V, C và RPM. Ảnh hưởng của C là lớn nhất và nhỏ nhất với V; OVC thay đổi đáng kể tùy thuộc vào các thông số công nghệ. Ảnh hưởng của C và RPM đến OVC khá tương tự và ngược lại với ảnh hưởng của RPM; C có ảnh hưởng đáng kể đến Z và mức độ ảnh hưởng của V và RPM đến Z không đáng kể. Chất lượng bề mặt sau quá trình Micro-EDM với điện cực phủ và không phủ khá tương tự, với nhiều khuyết tật như nứt tế bào, lỗ rỗng, v.v. Nghiên cứu về hiệu quả của điện cực phủ đến chất lượng bề mặt trong Micro-EDM cần được làm rõ hơn.

Hình ảnh tiêu biểu:

Hình 1. Lớp phủ TiN trên bề mặt điện cực:  Phân tích EDAX của lớp phủ (a), Topography của lớp phủ (b), Phân tích ảnh SEM chiều dày lớp phủ (c).

Hình 2. Nứt tế vi và lỗ rỗng trên bề mặt gia công.

Hình 3. Phân tích EDX của bề mặt gia công bằng micro-EDM với điện cực phủ TiN.