結合微細放電與電解拋光之微孔加工研究

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：54

、訪客IP：3.145.173.112

姓名

洪榮洲(Jung-Chou Hung) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

結合微細放電與電解拋光之微孔加工研究
(Study of Micro-holes Machining Using Micro-EDM Combined with Electropolishing)

相關論文

★ 運用化學機械拋光法於玻璃基板表面拋光之研究	★ 電泳沉積輔助竹碳拋光效果之研究
★ 凹形球面微電極與異形微孔的成形技術研究	★ 運用電泳沉積法於不鏽鋼鏡面拋光之研究
★ 電化學結合電泳精密拋光不銹鋼之研究	★ 純水中的電解現象分析與大電流放電加工特性研究
★ 結合電化學與電泳沉積之微孔複合加工研究	★ 放電加工表面改質與精修效果之研究
★ 汽車熱交換器用Al-Mn系合金製程中分散相演化及再結晶行為之研究	★ 磁場輔助微電化學銑削加工特性之研究
★ 磁場輔助微電化學鑽孔加工特性之研究	★ 微結構電化學加工底部R角之改善策略分析與實做研究
★ 加工液中添加Al-Cr混合粉末對工具鋼放電加工特性之影響	★ 不同加工液（煤油、蒸餾水、混合液）對鈦合金（Ti-6Al-4V）放電加工特性之影響
★ 放電與超音波振動複合加工添加TiC及SiC粉末對Al-Zn-Mg系合金加工特性之影響	★ 添加石墨粉末之快速穿孔放電加工特性研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

摘要
在微細加工的領域中，微細放電加工法可有效地用來製造孔徑小於100μm的微細孔，但以微細放電加工法在金屬板上製作微細孔時，因孔壁的表面會形成再鑄層，其包含了微裂痕與放電坑等缺陷，孔壁表面粗度不佳，嚴重影響微細孔的品質。
因此，本研究擬以高鎳合金為工件材料，結合微細放電與電解拋光兩種加工法，進行微細孔加工，期能改善在放電後的高鎳合金微細孔的孔壁表面品質，使其符合精密工業的需求。
由實驗結果顯示，採用電解拋光法加工微細孔時，孔壁表面可獲得顯著的拋光效果。以放電電流500mA加工後的微細孔為例，在輸入電解電壓2V、電極不轉動、電解液濃度比例1：10、電解液不流動、加工時間約5分鐘時，即可獲得孔壁表面平整光滑的微細孔。此法亦可應用於各式微細異形孔的孔壁表面之改善。

摘要(英)

Abstract
Micro-holes with diameter less than 100μm can be effectively fabricate by micro-EDM in micro-machining. But using micro-EDM to manufacture micro-holes on metal plate, the recast layer include micro-crack and crater was formed on the hole-wall will lead to poor surface roughness to affect quality of micro-hole seriously.
For this reason, the Hymu-80 was chosen as the workpiece material in this study, using micro-EDM combined with electropolishing to machine micro-holes. It expected to improve the quality of micro-holes after EDM to satisfy the precision engineering. The results showed that, using electropolishing to machine the surface of the hole-wall could obtain obviously improvement.

關鍵字(中)

★ 微細放電加工
★ 高鎳合金
★ 電解拋光
★ 線放電研磨
★ 微細孔

關鍵字(英)

★ WEDG
★ EP
★ micro-holes
★ Hymu
★ Micro-EDM

論文目次

總目錄
摘要 Ⅰ
總目錄 Ⅱ
圖目錄 Ⅴ
表目錄 Ⅶ
第一章緒論
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 3
第二章基本原理介紹
2-1 放電加工基本原理 4
2-1-1 放電加工原理 4
2-1-2 放電加工的材料去除機制 7
2-1-3 放電加工參數與影響 10
2-1-4 線放電研磨加工法介紹 15
2-2 電解拋光基本原理 17
2-2-1 電解拋光簡介 17
2-2-2 電解拋光原理 18
2-2-3 整平與亮化 20
2-2-4 電流效率及加工速度 21
2-2-5 電解加工的電解液 22
2-2-6 金屬的鈍化 23
第三章、實驗設備及方法
3-1 實驗設備 25
3-2 實驗材料 32
3-2-1 工件材料 32
3-2-2 工具電極材料 33
3-2-3 線電極材料 34
3-2-4 去離子純水 34
3-2-5 研磨液 34
3-3 實驗方法 35
3-4 實驗參數設定 42
3-5 實驗流程 45
第四章結果與討論
4-1 不同濃度比例溶液陽極極化曲線 46
4-2 電解液濃度比例對電解拋光加工特性之影響 48
4-3 電解電壓對電解拋光加工特性之影響 52
4-4 電解電壓對孔口型態之探討 55
4-5 電解拋光異形微孔之探討 58
4-6 擾動電解液對電解拋光加工特性之影響 60
4-7 電解時間對改善孔壁表面性質之探討 63
4-8 電解拋光後孔壁表面型態之探討 64
第五章結論 69
參考文獻 70
圖目錄
圖2-1 火花放電示意圖 4
圖2-2 傳統放電加工機示意圖 6
圖2-3 放電加工的材料去除機制示意圖 9
圖2-4 放電加工波形示意圖 13
圖2-5 正極性放電加工示意圖 14
圖2-6 負極性放電加工示意圖 14
圖2-7 WEDG加工法 15
圖2-8 柱狀電極放電成形法 16
圖2-9 線切割放電加工法 16
圖2-10 電化學拋光之電流-電壓(I-V)曲線圖 18
圖2-11 陽極極化曲線示意圖 20
圖2-12 鐵在NaNO3電解液中的鈍化曲線 28
圖3-1 放電加工機 25
圖3-2 線電極送線機構 26
圖3-3 電極挾持旋轉機構 27
圖3-4 電解拋光機構 28
圖3-5 CCD顯微量測系統 29
圖3-6 掃描式電子顯微鏡 30
圖3-7 恆電位儀 31
圖3-8 實驗設備示意圖 35
圖3-9 修整工具電極之加工示意圖 37
圖3-10 單段式工具電極示意圖 38
圖3-11 高鎳合金微細孔放電加工示意圖 39
圖3-12 電解拋光加工示意圖 40
圖3-13 實驗流程圖 45
圖4-1 濃度比例1：3電解液之陽極極化曲線 46
圖4-2 濃度比例1：10電解液之陽極極化曲線 47
圖4-3 濃度比例1：20電解液之陽極極化曲線 47
圖4-4 三種不同濃度比例電解液之電流-電壓(I-V)曲線…………….49
圖4-5 三種不同濃度比例電解液之擴孔量變化……………………..50
圖4-6 不同濃度比例電解拋光後微細圓孔孔壁表面SEM圖 51
圖4-7 不同電壓電解拋光後微細圓孔孔壁表面SEM圖 53
圖4-8 電解電壓對擴孔量的影響 54
圖4-9 放電後微孔電解拋光示意圖 55
圖4-10 電解拋光後微孔狀態示意圖 56
圖4-11 電解拋光對入出口孔徑差之影響 56
圖4-12 不同電壓電解拋光後微細圓孔孔口表面SEM圖 58
圖4-13 電解拋光後之微細異形孔孔口表面SEM圖 59
圖4-14 電解拋光時氣泡狀態示意圖 59
圖4-15 不同電極轉速電解拋光後微細圓孔孔壁表面SEM圖 62
圖4-16 不同加工時間電解拋光後微細圓孔孔壁表面SEM圖 64
圖4-17 電解拋光孔壁表面型態之變化圖 66
圖4-18 不同電壓電解拋光後孔壁側面放大1000倍之SEM圖 68
表目錄
表3-1 放電加工機參數規格 26
表3-2 高鎳合金之成分與機械物理性質 32
表3-3 碳化鎢之成分與機械物理性質 33
表3-4 七三黃銅線之機械性質 34
表3-5 碳化鎢工具電極加工參數 42
表3-6 高鎳合金微細孔放電加工參數 43
表3-7 電解拋光加工參數 44

參考文獻

參考文獻
1. Seong.S.Choi , Jung , D.W.Kim , M.A.Yakshin , J.Y.Park , Y.Kuk , “Frabrication and microelectron gun arrays using laser micromachining” , Microelectronic Engineering , 41/42 ,pp167-170, 1998.
2. D. M. Allen, A. Lecheheb ,”Micro electro-doscharge machining of ink jet nozzles : optimum selection of material and machining parameters” , Journal of Materials Processing Technology , 58 , pp53-66 , 1996.
3. T, Masuzawa, J. Tsukamoto and M. Fujino;I.I.S., “Drilling of Deep Microholes by EDM” , Annals of the CIRP , 38 , 1 , pp.195-198, 1989.
4. T, Masuzawa , M. Fujino , K. Kobayashi and T.Suzuki, “Wire Electro-Discharge Grinding for Micro-Machining “ , Annals of the CIRP, 34 , 1 , pp.431-434 ,1985.
5. K.Kagaya , Y.Oishi,K.Yada , “Micro-electrodischarge machining Using Water as a working Fluid-2: Narrow Slit Fabrication “, Precision Engineering , 12 , 4 , pp.213-217 , 1990.
6. Xi-Qing Sun , T.Masuzawa , M.Fjino ,” Micro ultrasonic machining and its applications in MEMS”, Sensors and actuators, A57 , pp159-164 , 1996.
7. W. Ehrfeld and H. Lehr ,” Deep X-Ray Lithography for the production of three-dimensional microstructures from metals, polymers and ceramics “ , Radiat .Phys.Chem Vol.45 No.3 pp349-365 , 1995.
8. Domoiniek Reynaerts , Paul-Henri’s Heeren , Hendrik Van Brussel , “Microstructuring of silicon by elelctro - discharge machining(EDM) Part I : theory “, Sensors and actuators , A60 , pp.212-218 , 1997.
9. C.L. Kuo and T. Masuzawa ,“ A Micro-Pipe Fabrication Process”, Proc. Of IEEE MEMS’91 , pp.80-85 , 1991
10. A.C.Wang, B.H.Yan, X.T.Li, F.Y.Huang, Use of micro ultrasonic vibration lapping to enhance the precision of microholes drilled by micro electro-discharge machining, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol.42, pp. 915-923, 2002.
11. C.T.Yang, S.S.Ho and B.H.Yan, Micro Hole Machining of Borosilicate Glass through Electrochemical Discharge Machining, Key Engineering Materials, Vol.196, pp.149-166, 2001.
12. T.Masuzawa, M.Yamamoto and M.Fujino, “A Micropunching System Using Wire-EDM”, Proc. Of Int’l Symposium for Electromachining(ISME-9), pp.86-89, 1989.
13. T. Masuzawa , “An Approach to Micromachining through Machine Tool Technology” , Annals of the CIRP, 34 , 1 , pp.419-425,1985.
14. H. Ramasawmy and L. Blunt, “3D surface characterisation of electropolished EDMed surface and quantitative assessment of process variables using Taguchi Methodology”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol.42, pp. 1129-1133, 2002.
15. Iva Betova, Martin Bojinov and Tzvety Tzvetkoff,“Role of surface reactions in the transpassive dissolution of ferrous alloys in concentrated H3PO4”,Applied Surface Science, Vol. 220, pp. 273-287, 2003.
16. C.A. Huang, W. Lin and S.C. Lin, “The electrochemical polishing behaviour of P/M high-speed steel (ASP 23) in perchloric-acetic mixed acids” Corrosion Science, Vol. 45, pp.2627-2638, 1980.
17. V.B. Singh and Archana Gupta, “Active, passive and transpassive dissolution of In-718 alloy in acidic solutions”, Materials Chemistry and Physics, Vol. 85, pp.12-19, 2004.
18. 倉藤尚雄、鳳誠三郎著，鄒大鈞譯，“放電加工”，復漢出版社。
19. 陳建良著， ”結合微細放電與高頻抖動研磨之微孔加工研究” ，國立中央大學碩士論文，2003。
20. 蘇品書編著，“線切割放電加工”，復漢出版社。
21. 李東山著，“臥式微小放電加工機之開發與10μm以下微細電極加工之研究”，國立雲林科技大學碩士論文，1999。
22. 偕義弘著，”電解與磁力研磨之複合加工應用於內壁表面改善之研究”，國立中央大學論文，2003
23. S. Magaino, M. Matlosz and D. Landolt, “An Impedance Study of Stainless Steel Electropolishing ”, J Electrochem. Soc. Vol.140, No.5, pp.1365- 1372, 1993.
24. 謝逸凡著，”全靜不銹鋼電化學拋光表面特性研究” ，長庚大學碩士論文，2002。
25. M. Matlosz and D. Landolt, “Shape Changes in Electrochemical Polishing Part I: Anodic Leveling of Ni and Fe24Cr under Mass Transport Control”, J. Electrochem. Soc.,Vol.136, p.919, 1989.
26. 蘇品書譯著，”特殊加工” ，復漢出版社印行
27. 賴狄陽譯著，”應用電化學” ，復漢出版社印行
28. 劉晉春、趙家齊主編，”特種加工”，哈爾濱工業大學

指導教授

顏炳華(Biing-Hwa Yan)

審核日期

2004-7-1

推文