博碩士論文 953203017 詳細資訊




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:6 、訪客IP:34.225.194.102
姓名 羅亦琥(Yi-hu Lo)  查詢紙本館藏   畢業系所 機械工程學系
論文名稱 應用放電複合製程之微凹型球面的拋光研究
(A study on micro-spherical cavity polishing in micro-EDM hybrid process)
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]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 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。
  3. 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) 在精微加工的領域中,微放電加工法可運用於各種高精密微型模具的製造,但因放電加工時的高溫熔融現象,造成放電加工所製造出的模具表面,具有放電坑與微裂痕等缺陷,嚴重影響微型模具的表面品質。有鑒於此,本研究擬以電泳沉積法和電解拋光,分別作為放電加工後之複合製程,並以模具鋼SKD61為工件材料,對碳化鎢微球狀電極放電加工後製作出直徑約100μm、深度約25μm的微凹型球面模具,進行模穴表面精微拋光,期能改善模穴表面品質,以達到高品質微凹型球面模具的需求。
實驗結果顯示,在進行電泳拋光時,以電壓5V、SiC磨粒濃度10%、電泳液為pH 9,經1分鐘的沉積後,將可使SiC磨粒有效沉積於碳化鎢球狀電極表面,再以轉速3000rpm,對放電過後的微球面模穴表面進行10min拋光後,可將模穴表面粗糙度值由Rmax 3.183μm(Ra 0.198μm),改善至Rmax 0.448μm(Ra 0.037μm)。在以電解電壓1.5V,加工時間30sec,對放電過後的微球面模穴表面進行電解拋光後,可將模穴表面粗糙度值改善為Rmax 0.819μm(Ra 0.026μm)。
摘要(英) In this study, using micro-electro-discharge-machining (micro-EDM) combined with electrophoretic deposition (EPD) and electropolishing (EP) to machine a micro-spherical cavity in SKD61. During the machining process, a micro-spherical tool is built by wire electro-discharge grinding, spherical forming directly by using micro-EDM for machining the micro-spherical cavity that is polished by EPD and EP.
In the first stage of the study, EPD process, the polishing characteristics of electro discharge machined cavity surface in electrophoretic deposition are investigated. The experimental result shows that the initial roughness of electro-discharge machined cavity surface could be improved from 3.183μm Rmax(0.198 μm Ra ) to 0.448μm Rmax (0.037 μm Ra ).
In the second stage of the study, EP process, the parameters of electrolytic voltage and electrolytic time are addressed. The result shows the initial roughness of surface could be improved from 3.183μm Rmax(0.198 μm Ra ) to 0.819μm Rmax (0.026 μm Ra ).
關鍵字(中) ★ 微放電加工
★ 電泳沉積
★ 電解拋光
★ 微凹型球面模具
關鍵字(英) ★ Micro-spherical cavity.
★ Micro-EDM
★ Electrophoretic deposition
★ Electropolishing
論文目次 摘 要 I
Abstract II
謝 誌 III
目 錄 IV
圖目錄 IX
表目錄 XII
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的與方法 2
第二章 基本原理介紹 3
2-1 放電加工基本原理 3
2-1-1 放電加工原理 3
2-1-2 放電加工去除機制 5
2-1-3 放電加工的優缺點 8
2-1-4 放電加工參數與影響 9
2-2 線放電研磨加工原理 12
2-3表面張力原理 14
2-4 電泳沉積基本原理 15
2-4-1 電泳沉積簡介 15
2-4-2 電雙層(Electrical double layer) 17
2-4-3 粉體粒子表面電荷來源 19
2-4-4 電泳沉積方式與沉積速率 21
2-4-5 電泳沉積磨料之拋光機制 23
2-5 電解拋光原理 24
2-5-1 電解拋光簡介 24
2-5-2 電解拋光基本原理 25
2-5-5 金屬的鈍化 27
第三章 實驗設備、材料與方法 29
3-1 實驗設備 29
3-1-1 放電加工機 29
3-1-2 送線機構 31
3-1-3 X-YTable 電極旋轉夾持機構 32
3-1-4 電泳沉積機構 33
3-1-6 CCD(Charge Coupled Device)量測系統 35
3-1-7 電子天平 35
3-1-8 超音波洗淨機 35
3-1-9 去離子純水系統 35
3-1-10 pH量測計 35
3-1-11 電磁加熱攪拌器 36
3-1-12 微電源供應器 36
3-1-13低真空掃描式電子顯微鏡(Low Vacuum-Scanning Electron Microscope:LVSEM) 36
3-1-14 恆電位儀 36
3-1-15 全自動介面電位分析儀 (Zeta Probe) 36
3-1-16 原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope) 37
3-1-17 歐傑光電子能譜儀(Auger/ESCA) 37
3-2 實驗材料 38
3-2-1 工件材料 38
3-2-2 工具電極材料 39
3-2-3 線電極材料 39
3-2-4 磨粒材料 40
3-2-5 分散劑 41
3-2-6 輔助電極材料 42
3-2-7 電解拋光之電解液 42
3-3實驗方法 43
3-4 實驗參數設定 49
3-4-1 工具電極放電加工參數 49
3-4-2 放電成球 50
3-4-3 模具鋼SKD61微凹型球面模穴放電加工 51
3-4-4 電泳沉積 52
3-4-5 模具鋼SKD61微凹型球面模穴電泳拋光 52
3-4-6 電解拋光 53
3-5 實驗流程 54
第四章 結果與討論 55
4-1 微凹型球面模穴放電成形加工 55
4-2 結合放電與電泳沉積之微凹型球面模穴精微拋光研究 57
4-2-1 電壓對電泳沉積之影響 58
4-2-2 pH值對電泳沉積之影響 59
4-2-3 Zeta 電位(ζ potential) 60
4-2-4 沉積時間對電泳沉積之影響 61
4-2-5 碳化矽濃度對電泳沉積之影響 62
4-2-6 碳化鎢電極轉速對電泳沉積之影響 63
4-2-7 電泳沉積之重現性 65
4-2-8 電泳沉積之持續性 68
4-2-9 電泳沉積電壓對工件(SKD61)之影響 69
4-2-10 拋光間隙對微凹型球面模穴之影響 71
4-2-11 拋光時間對微凹型球面模穴之影響 73
4-2-12 電極轉速對微凹型球面模穴之影響 76
4-2-13 有無電泳沉積對微凹型球面模穴之影響 79
4-3 結合放電與電解拋光之微凹型球面模穴精微拋光研究 80
4-3-1 電解拋光電壓對微凹型球面模穴之影響 82
4-3-2 電解拋光時間對微凹型球面模穴之影響 84
4-3-3 電解拋光前後微凹型球面模穴之比較 85
第五章 結 論 87
參考文獻 88
參考文獻 1. H. Huang, H. Zhang, L. Zhou and H. Y Zheng “Ultrasonic vibration assisted electro-discharge machining of microholes in Nitinol ” J. Micromech. Microeng.,Vol 13 ,pp. 693–700, 2003.
2. S. S. Choi, Jung, D. W. Kim, M. A. Yakshin, J. Y. Park and Y. Kuk, “Frabrication and microelectron gun arrays using laser micromachining” Microelectronic Engineering 41/42, pp.167-170, 1998.
3. 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, Vol 58, pp53-66, 1996.
4. X. Q. Sun ,T. Masuzawa , M. Fjino, “Micro ultrasonic machining and its applications in MEMS”, Sensors and actuators, A57 ,pp159-164 ,1997.
5. W. Ehrfeld and H. Lehr, “Deep X-Ray Lithography for the production of three-dimensional microstructures from metals”, Polymers and Ceramics, Vol. 45 No.3, pp349-365, 1995.
6. S. S. Choi, M. Y. Jung, D. W. Kim, M. A. Yakshin, J. Y. Park, Y. Kuk,
“Fabrication and microelectron gun arrays using laser micromachining”,
Microelectronic Engineering, Vol.41-42 ,pp.167-170, 1998.
7. R. K. Kupka, F. Bouamrance, Cremers, Megtert, Smegtert, “Mircofabrication: LIGA-X and applications”, Applied Surface Science, Vol.164 , pp97-110, 2000.
8. T. Oshita, Y. Sawaki, M. Kishimoto, “Grinding performance of pellet prepared using nanosize ceria particles”, Journal of Alloys and Compounds, Vols.408-412, pp.1118-1122, 2006.
9. Y. Yamamoto, H. Maeda, H. Shibutani, H. Suzuki and O. Horiuchi, “A study on constant-pressure grinding with EPD pellets”, Key Engineering Materials, Vols. 257-258, pp.135-140, 2004.
10. H. P. Tsui, B. H. Yan, W. T. Wu, S. T. Hsua, “A study on stainless steel mirror surface polishing by using the electrophoretic deposition method”, International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol.47, pp.1965-1970, 2007.
11. E. S. Lee, “Machining Characteristics of the Electropolishing of Stainless Steel(STS316L)”, J Adv Manuf Technol, pp591-599, 2000. 
12. J. C. Hung, B. H. Yan, H. S. Liu and H. M. Chow, “Micro-hole machining using micro-EDM combined with electropolishing” J. Micromech. Microeng., Vol 16, pp.1480-1486, 2006.
13. C. A. Huang, W. Lin and S. C. Lin, “The electrochemical polishing behaviour of P/M high-speed(ASP23)in perchloric-acetic mixed acids”,Corrosion Science, Vol 45, pp.2627-2638, 1980.
14. D. Y. Sheu, “Micro-spherical probes machining by EDM”, Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol 15, pp185-189, 2005.
15. J. C. Hung, S. C. Lien, J. K. Lin ,F. Y. Huang and B. H. Yan, “Fabrication of a micro-spherical tool in EDM combined with Ni-diamond co-deposition” J. Micromech. Microeng.,Vol 18, 045010(10pp), 2008.
16. Laxmidhar Besra, Meilin Liu “A review on fundamentals and applications of electrophoretic deposition (EPD)” Progress in Materials Science ,Vol 52, pp.1–61, 2007.
17. Put S, Vleugels J, Anne G, Van der Biest O., “Functionally graded ceramic and ceramic-metal composites shaped by electrophoretic deposition” Colloids Surf A: Physicochem Eng Aspects , Vol 222, pp.223–32, 2003.
18. A. Pfrengle, H. von Both, R. Knitter, J. Haußelt, “Electrophoretic deposition and sintering of zirconia layers on microstructured steel substrates”, Journal of the European Ceramic Society, Vol.26, pp.2633–2638, 2006.
19. Ferrari B, Sanchez-Herencia AJ, Moreno R., “Electrophoretic forming of Al2O3/Y-TZP layered ceramics form aqueous suspension” Mater Res Bull , Vol 33(3), pp.487–99, 1998.
20. C. Kaya, F. Kaya, B. Su, B. Thomas, A. R. Boccaccini, “Structural and functional thick ceramic coatings by electrophoretic deposition”, Surface & Coatings Technology, Vol 191, pp.303– 310, 2005.
21. Sarkar P, Datta S, Nicholson PS., “Functionally graded ceramic/ceramic and metal/ceramic composites by electrophoretic deposition” Composites Part B , Vol 28B, pp.49–54, 1997.
22. Won Mook Choi1 and O Ok Park, “The fabrication of micropatterns of a 2D colloidal assembly by electrophoretic deposition”, Nanotechnology, Vol 17, pp.325–329, 2006.
23. R. Ramachandra Rao, H.N. Roopa, T.S. Kannan, “Effect of pH on the dispersability of silicon carbide powders in aqueous media” Ceramics International ,Vol 25,pp.223-230, 1999.
24. 張有義、郭蘭生,膠體及界面化學入門,高立圖書有限公司,民國八十五年。
25. 陳正德,「碳化矽的電泳沈積現象探討」,國立中央大學,碩士論文,2002。
26. 陳宗淇、王光信、徐桂英,膠體與界面化學,高等教育出版社,2001。
27. 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 2008-7-14
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明