粉末混入加工液を用いた液中放電表面処理法による機能表層および微小構造体の形成

使用含粉末加工液的浸没放电表面处理方法形成功能表面层和微观结构

• 批准号: 11750110
• 负责人: 古谷 克司
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Toyota Technological Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750110/
• 关键词: 放電加工; 粉末; 付着加工; 堆積; 加工液; 分散; 放電位置; 回転電極

申請者らはこれまでに形彫放電加工法によって圧粉体を電極とし、電極材料を被加工物表面に移行堆積して母材とは異なる機能をその表面上に形成する方法について研究を行ってきた。本工程は一次加工と二次加工とから構成される。圧粉体電極の製作には手間がかかり、一次加工と二次加工とで電極を交換する必要があったため、工程が煩雑であった。そこで本研究では、回転する導電性円板を工具として液中放電表面処理を行い、要求される形状に表面機能を付与することを目的とする。そのために、粉末材料を混入した加工液を用いる。(1)細線を用いた堆積加工直径1mmの銅棒を電極に用いて堆積加工を行った。その結果、電流値が小さく、パルス幅が短い領域で堆積することが明らかになった。堆積加工になるパルス幅と電流値の領域は、電源からの供給エネルギーで整理することができた。また、電気条件を調整することにより直径50μm、高さ1mmの堆積物を生成することができた。(2)回転電極による堆積加工電極が回転すると周囲の粉末が電極と被加工物間に引き込まれる。放電は電極と被加工物との距離が最も短い部分の近傍で発生する。ここに放電が発生することで高熱が生じ、粉末は溶融し、被加工物上に堆積する。昨年度試作した電極回転装置を用いて堆積加工を行った結果、回転軸に直角な方向に長く堆積層が形成された。(3)堆積層の組成X線回折により解析した結果、被加工物表面近くには加工油が分解されたときに生成したカーボンと粉末として加工液に混入していたチタンが反応したチタンカーバイドが堆積していた。しかし、表面から数十μm以上になるとチタンの層となった。厚膜を形成するためにはさらに加工条件を検討する必要がある。

Applicants ら は こ れ ま で に shape carved electro discharge machining method に よ っ て 圧 powder を electrode と を し, electrode materials processed surfaces に migration accumulation し て parent metal と は different な る function を そ に の surface formation す る method に つ い を line っ て research て き た. This project consists of と primary processing と secondary processing と される ら. 圧 powder electrode の making に は hand between が か か り, a processing と secondary processing と で electrode を exchange す る necessary が あ っ た た め, engineering が vexed 雑 で あ っ た. そ こ で this study で は, back to the planning す る conductivity has drifted back towards &yen; plate を tool と し て in discharge line を い 処 and surface requirement さ れ る に surface shape function を give す る こ と を purpose と す る. Youdaoplaceholder0 そ ために, powder materials を are mixed into the <s:1> た processing fluid を for る る. (1) Thin wires を are processed by piling up を た with a diameter of 1mm copper rods を electrodes に are processed by piling up <s:1> て rows った. そ の results, small current numerical が さ く, パ ル ス が short い field picture で accumulation す る こ と が Ming ら か に な っ た. Stack processing に な る パ ル ス と picture on current numerical は の field, power か ら の supply エ ネ ル ギ ー で finishing す る こ と が で き た. ま た を adjustment, electric 気 conditions す る こ と に よ り 50 microns in diameter, high さ 1 mm の debris を generated す る こ と が で き た. (2) planning back electrode に よ る stack processing electrode が back planning す る と weeks 囲 の powder が electrode と by processing between content に き 込 ま れ る. The discharge <s:1> electrode と the processed material と <e:1> is located near the で shortest <s:1> part <e:1> of the が and develops する. Youdaoplaceholder0 に discharge が generation する とで とで high heat が generation じ, powder <s:1> melting <s:1>, に accumulation on the processed material する. Last year attempt し た electrode device back to planning を with い て stacking line processing を っ た results, back to the planning long axis に right-angle direction な に く accumulation が form さ れ た. (3) accumulation of の X-ray inflexion に よ り parsing し た results, the processed surfaces near く に は processing oil が decomposition さ れ た と き に generated し た カ ー ボ ン と powder と し に て processing fluid mixed with し て い た チ タ ン が anti 応 し た チ タ ン カ ー バ イ ド が accumulation し て い た. The surface of the ら is ら and the layer of the になるとチタ <s:1> is となった or more than tens of μm. Thick film を forms するために さらに さらに processing conditions を検 seek する necessary がある.

项目成果

Katsushi Furutani et al.: "Accretion of titanium carbide by electrical discharge machining with powder suspended in working fluid"Precision Engineering. (in press).

Katsushi Furutani 等人：“通过使用悬浮在工作流体中的粉末进行放电加工来增加碳化钛”精密工程。

古谷 克司他: "圧電素子を用いた多軸微小送り機構"精密工学会誌. 65・12. 1778-1782 (1999)

Katsuji Furuya 等：“使用压电元件的多轴微进给机构”日本精密工程学会杂志 65・12 1778-1782（1999）。