Investigation of Electro-Discharge Driling Performance of 32CRMOV12-10 Steel

Year 2022, Volume: 10 Issue: 5, 1 - 9, 26.12.2022

Gökhan Bedir , Engin Nas

https://doi.org/10.29130/dubited.1087895

Cited By: 1

Abstract

In this study, machining of 32CrMoV12-10 steel was carried out using the electro-erosion machining method at different machining parameters. The experimental design of the study was created using the Taguchi L27 array, and three different electrode materials, three different amperes (10, 20, 30 A) and three different impact times (200, 400, 600 µs), fixed depth of cut (1 mm) and dwell. (50 µs) processing parameters were used. After the experiments carried out, the measurements of the hole diameters formed by the electrode materials on the material surface were made and the results obtained were examined experimentally and statistically. As a result of the study, it was determined that the lowest hole diameter formation occurred at 200 µs and 10 ampere current in the experiments performed with all electrode materials, and the largest hole diameter occurred at 600 µs and 30 ampere current in all electrode materials. Among the electrode materials, the smallest hole diameter was 12,2101mm in copper material and the largest hole diameter was 12,6551mm in graphite material. When the signal-to-noise ratios are examined statistically, the optimum processing parameter for the ideal size of the hole diameter was determined as copper for the electrode material, 10 A for the amperage value and 200 µs for the pulse duration. When the analysis of variance (ANOVA) results were examined, it was determined that the most effective machining parameter on the hole diameter was 69,72% of the impact time.

Keywords

Electro erosion machining, Hole diameter, Taguchi method

32CRMOV12-10 Çeliğinin Elektro Erozyon Tezgâhında Delme Performansının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, 32CrMoV12-10 çeliğinin elektro erozyon işleme yöntemi kullanılarak farklı işleme parametrelerinde talaş kaldırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın deney tasarımı Taguchi L27 dizilimi kullanılarak oluşturulmuş ve deneylerde üç farklı elektrot malzeme, üç farklı amper sayısı (10, 20, 30 A), üç farklı vurum süresi (200, 400, 600 µs), sabit talaş derinliği (1 mm) ve bekleme süresi (50 µs) işleme parametreleri kullanılmıştır. Gerçekleştirilen deneyler sonrasında elektrot malzemelerinin malzeme yüzeyinde oluşturduğu delik çaplarının ölçümleri yapılmış ve elde edilen sonuçlar deneysel ve istatiksel olarak incelenmiştir. Yapılan çalışmanın sonucunda en düşük delik çap oluşumu tüm elektrot malzemeleri ile gerçekleşen deneylerde 200 µs ve 10 amper akımda, en büyük delik çapının ise yine aynı şekilde tüm elektrot malzemelerinde 600 µs ve 30 amper akımda oluştuğu belirlenmiştir. Elektrot malzemeleri içerisinde en küçük delik çapının bakır malzemede 12,2101mm ve en büyük delik çapının grafit malzemede 12,6551mm ölçülmüştür. İstatiksel olarak sinyal gürültü oranları incelendiğinde delik çapının en ideal ölçüde oluşması için optimum işleme parametresinin elektrot malzemesi için bakır, amper değeri için 10 A ve vurum süresi için ise 200 µs olarak belirlenmiştir. Varyans analiz (ANOVA) sonuçları incelendiğinde delik çapı üzerine en etkin işleme parametresinin %69,72 oranında vurum süresinin olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

Elektro Erezyon İşleme, Delik Çapı, Taguchi Metot, Electro erosion machining, Hole diameter, Taguchi method

References

• [1] L.S. Chen, H.B Yan and Y.F. Huang, “Influence of kerosene and distilled water as dielectrics on the electric discharge machining characteristics of Ti–6Al–4V,” Journal of Materials Processing Technology, vol. 87, no. 1-3, pp. 107-111, 999.
• [2] V. Yılmaz, H. Dilipak, M. Özdemir ve G. Uzun.,”Hadfield çeliğine elektro erozyon ile işleme yöntemiyle mikro derin deliklerin delinmesinde yüzey pürüzlülüğünün incelenmesi,” 2 International Symposium On Innovative Technologies in Engineering and Science (ISITES), Karabük, Türkiye, Jan. 18-20 2014.
• [3] V. Yılmaz, “Experimental investigation of drillability of micro holes using electro discharge machining,” Ph. D. dissertation, Gazi University Graduate School Of Naturel And Applied Sciences, Turkey, 2013.
• [4] M.G. Her and F.T. Weng, “Micro-hole machining of copper using the electro-discharge machining process with a tungsten carbide electrode compared with a copper electrode,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol 17, no.10, pp. 715-719, 2001
• [5] V. Yılmaz, M. Özdemir ve H.Dilipak, “AISI 1040 çeliğinin elektro erozyon ile işleme yöntemiyle delinmesinde işleme parametrelerinin temel performans çıktıları üzerindeki etkilerinin incelenmesi,” Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Dergisi PART C: Tasarım ve Teknoloji, c. 3, s. 1, ss. 417-426, 2015.
• [6] G.F. Benedict, “Nontraditional machining processes,” New York and Basel Marcel Dekker, pp. 207-229, 1987.
• [7] A. Özgedik, “Elektro erozyon ile işlemede tezgâh, iş parçası ve elektrot üzerinde uygulanmış modifikasyonlar,” Teknolojik Araştırmalar, c. 11, ss. 19-38, 2014.
• [8] R.K. Springborn, “Non-traditional machining processes,” American Society of Tooland Manufacturing Engineers, Dearborn Michigan, pp. 105-133, 1967.
• [9] N. Mohri, N. Saito, M. Suzuki and T. Takawashi, “Surface modification by EDM-an innovation in EDM with semi-conductive electrodes,” The American Society of Mechanical Engineers, Research and Technological Developments in Nontraditional Machining, vol. 34, pp. 21-30, 1988.
• [10] N. Mohri, N. Saito and Y. Tsunekawa, “Metal surface modification by electrical discharge machining with composite electrode,” Annals of the CIRP, vol. 42, no. 1, pp. 219-222, 1993.
• [11] K. Saito, T. Kishinami, H. Konno and M. Sato, “Development of numerical contouring control electric discharge machining (NCC-EDM),” Annals of the CIRP, vol. 35, no. 1, pp.117-120, 1986.
• [12] V. Erdem, M. Belevi, ve C. Koçhan, “Taguchi metodu ile plastik enjeksiyon parçalarda çarpılmanın en aza indirilmesi,” DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, c. 12, ss. 17–29. 2010.
• [13] E. Nas ve S. Akıncıoğlu, “Kriyojenik işlem görmüş nikel esaslı süper alaşımın elektro- erozyon işleme performansı optimizasyonu,” Academic Platform Journal of Engineering and Science, c. 7, s. 1, ss. 115- 126, 2019.
• [14] Y. Yıldız, “Biyomedikal uygulamalar için magnezyum-kalsiyum (mg-0.8ca) alaşımının dalma elektro erozyon ile işlenmesi,” DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, c. 55, ss. 147- 168, 2017.
• [15] A. Kumar, V. Kumar, and J. Kumar, “Investigation of microstructure and element migration for rough cut surface of pure titanium after WEDM,” International Journal of Microstructure and Materials Properties (IJMMP), vol. 8, no. 4-5, pp. 343-356, 2013.
• [16] C.R. Alpar, Spor, Sağlık ve eğitim Bilimlerinden Örneklerle Uygulamalı İstatistik ve Geçerlik-Güvenirlik, Ankara, Türkiye: Detay Yayıncılık, 2010, ss. 285-304.