Surface Modification Using EDM with Powder Suspended Dielectric

Toshitaka Satsuta, K. Hirai, M. Yoshizawa
{"title":"Surface Modification Using EDM with Powder Suspended Dielectric","authors":"Toshitaka Satsuta, K. Hirai, M. Yoshizawa","doi":"10.2526/JSEME.34.22","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"In this study, EDM with a powder suspended dielectric has been applied in order to improve the surface quality of workpieces. WC(tungsten carbide) as a suspended powder and DC53(die steel for cold working) as workpieces were both adopted. Just after the WC powder was suspended into the dielectric, the surface of the workpiece was not modified but machined. As the discharge time for modification was accumulated, the surface became modified. After confirming that the surface was modified with the WC powder suspended dielectric, the effects of the discharge time per treatment on the characteristics of the modified layers were investigated. The longer the discharge time per treatment was, the harder the surface of the improved layer became. This is due to the increase of the produced amount of WCi-X. Ohgoshi wearing-out test was performed to evaluate the wear resistance of the improved layers. It revealed that the worn volume of the improved layer was decreased maximally by about 10% as compared to that of the base steel. key words: EDM, surface modification, powder, dielectric 1. 緒 言 放電加 工法 とは, 主 として油や水な どの液 中で発 生 させたパルス放電 を利用 し, 材料を 除去する加 工法である. 近年, この液 中での パルス放 電を表面改質 に適用 しよ うとす る試 み がな され ている1)2). その主な 手法 として は, 放電 の衝撃力を利用 して電極材 を工作物 へ移行 し改質層を形成す る方法(以 降, 電極 材移行方式 と記す), お よび放 電加 工油 中に 導電性粉末 を混入 し粉末成分に より改質層を 形成す る方法(以 降, 粉末混入方式 と記す) の二つが挙げ られ る. 電極材移行方式 は, 電極材 と同一も しくは その炭化物か らなる硬質膜を比 較的厚 く形成 できる とい った理 由か ら, 精力的に研 究が行 われ ている3)4). 一方, 粉末混 入 方式 は, 放 電加工におけ る仕上 げ面粗 さの改善5)と いっ た観点か ら研 究が開始 されているための, 当 初 は表面改質に関す る研究は少 なく6), 近年 にな り研 究例7)8)が増えてきた. 粉末混入方式 では, 粉末を放電加 工油中に 混入するこ とで, 工作物表面上に粉末成分 を 添加できる. このためその用途に応 じて必要 とされ る, 母材 とは異なる表面特性 を簡便な 手法で付与 できる. また, 多成分 か らなる粉 末を用いれ ば, 一度に多成分を工作物表面に 移行できる. このよ うに, 粉末混入方式では, 幅広い組成 の改質層 を簡便な方法で形成す る ことが可能 と思われ る. そこで本研究では, 粉末混入方式 を取 り上 げ, この方法 により放電加工 と関連 の深い金 型材へ硬質膜 を形成す るこ とを試みた. 冷問 * 電気加工学会全国大会(1998)に て発表 **神 奈川県産業技術総合研究所(海 老名市下","PeriodicalId":269071,"journal":{"name":"Journal of the Japan Society of Electrical-machining Engineers","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2000-03-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"2","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Journal of the Japan Society of Electrical-machining Engineers","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.2526/JSEME.34.22","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 2

Abstract

In this study, EDM with a powder suspended dielectric has been applied in order to improve the surface quality of workpieces. WC(tungsten carbide) as a suspended powder and DC53(die steel for cold working) as workpieces were both adopted. Just after the WC powder was suspended into the dielectric, the surface of the workpiece was not modified but machined. As the discharge time for modification was accumulated, the surface became modified. After confirming that the surface was modified with the WC powder suspended dielectric, the effects of the discharge time per treatment on the characteristics of the modified layers were investigated. The longer the discharge time per treatment was, the harder the surface of the improved layer became. This is due to the increase of the produced amount of WCi-X. Ohgoshi wearing-out test was performed to evaluate the wear resistance of the improved layers. It revealed that the worn volume of the improved layer was decreased maximally by about 10% as compared to that of the base steel. key words: EDM, surface modification, powder, dielectric 1. 緒 言 放電加 工法 とは, 主 として油や水な どの液 中で発 生 させたパルス放電 を利用 し, 材料を 除去する加 工法である. 近年, この液 中での パルス放 電を表面改質 に適用 しよ うとす る試 み がな され ている1)2). その主な 手法 として は, 放電 の衝撃力を利用 して電極材 を工作物 へ移行 し改質層を形成す る方法(以 降, 電極 材移行方式 と記す), お よび放 電加 工油 中に 導電性粉末 を混入 し粉末成分に より改質層を 形成す る方法(以 降, 粉末混入方式 と記す) の二つが挙げ られ る. 電極材移行方式 は, 電極材 と同一も しくは その炭化物か らなる硬質膜を比 較的厚 く形成 できる とい った理 由か ら, 精力的に研 究が行 われ ている3)4). 一方, 粉末混 入 方式 は, 放 電加工におけ る仕上 げ面粗 さの改善5)と いっ た観点か ら研 究が開始 されているための, 当 初 は表面改質に関す る研究は少 なく6), 近年 にな り研 究例7)8)が増えてきた. 粉末混入方式 では, 粉末を放電加 工油中に 混入するこ とで, 工作物表面上に粉末成分 を 添加できる. このためその用途に応 じて必要 とされ る, 母材 とは異なる表面特性 を簡便な 手法で付与 できる. また, 多成分 か らなる粉 末を用いれ ば, 一度に多成分を工作物表面に 移行できる. このよ うに, 粉末混入方式では, 幅広い組成 の改質層 を簡便な方法で形成す る ことが可能 と思われ る. そこで本研究では, 粉末混入方式 を取 り上 げ, この方法 により放電加工 と関連 の深い金 型材へ硬質膜 を形成す るこ とを試みた. 冷問 * 電気加工学会全国大会(1998)に て発表 **神 奈川県産業技術総合研究所(海 老名市下
粉末悬浮介质电火花加工表面改性研究
为了提高工件的表面质量,本研究采用了粉末悬浮介质电火花加工。悬浮粉采用WC(碳化钨),工件采用DC53(冷加工模具钢)。刚将WC粉末悬浮在电介质中,工件表面不是被修饰而是被加工。随着改性放电时间的积累,表面发生了改性。在确定WC粉末悬浮介质对表面进行改性后,研究了每次处理放电时间对改性层特性的影响。每次处理的放电时间越长,改进层的表面硬度越高。这是由于WCi-X的产生量增加所致。通过Ohgoshi磨损试验对改进层的耐磨性进行了评价。结果表明,改进层的磨损体积比基体钢最大减小了约10%。关键词:电火花加工;表面改性;粉末;緒言放電加工法とは,主として油や水などの液中で発生させたパルス放電を利用し,材料を除去する加工法である。近年,この液中でのパルス放電を表面改質に適用しようとする試みがなされている1)2)。その主な手法としては,放電の衝撃力を利用して電極材を工作物へ移行し改質層を形成する方法(以降,電極材移行方式と記す),および放電加工油中に導電性粉末を混入し粉末成分により改質層を形成する方法(以降,粉末混入方式と記す)の二つが挙げられる。電極材移行方式は,電極材と同一もしくはその炭化物からなる硬質膜を比較的厚く形成できるといった理由から,精力的に研究が行われている3)4)。一方,粉末混入方式は,放電加工における仕上げ面粗さの改善5)といった観点から研究が開始されているための,当初は表面改質に関する研究は少なく6),近年になり研究例7)8)が増えてきた。粉末混入方式では,粉末を放電加工油中に混入することで,工作物表面上に粉末成分を添加できる。このためその用途に応じて必要とされる,母材とは異なる表面特性を簡便な手法で付与できる。(1)、(1)、(1)、(1)、(1)、(1)、(1)、(1)、(1)、(1)、(1)。このように,粉末混入方式では,幅広い組成の改質層を簡便な方法で形成することが可能と思われる。そこで本研究では,粉末混入方式を取り上げ,この方法により放電加工と関連の深い金型材へ硬質膜を形成することを試みた。冷問*電気加工学会全国大会(1998)にて発表* *神奈川県産業技術総合研究所(海老名市下
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