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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:許俊傑
研究生(外文):Chun-Chieh Hsu
論文名稱:利用電泳沉積Al2O3粉末對微能量放電加工表面拋光的基礎研究
論文名稱(外文):The Al2O3 particles electrophoretic deposition is used to finish EDMed surface
指導教授:顏炳華顏炳華引用關係
指導教授(外文):Biing Hwa Yan
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:55
中文關鍵詞:拋光精密模具放電加工電泳
外文關鍵詞:FinishEDMElectrophoreticPreciton Mold
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摘 要
模具製作以放電加工較為常見,而精密模具所要求的表面,一般放電加工則無法滿足,因此本實驗在放電加工表面,利用電泳沉積Al2O3顆粒現象來拋光,改善其表面。
我們在放電加工完後,在HCl的導電溶液裡添入Al2O3顆粒,此時顆粒表面會因反應而帶電,並施行電場使顆粒往電極上的不織布吸附,再利用不織布裡的Al2O3顆粒來對工件做拋光的實驗。
從實驗結果可得知,在不使用電泳現象的情況,即單純只使用一般的磨料來對放電表面拋光,並與利用電泳沉積的拋光方法來比較,後者的表面粗糙情況改善效果較為明顯。且使用粒徑0.3µm的顆粒做電泳沉積拋光,在5~10min可以將初始粗糙度0.52µm的放電表面改善到92nm ~68nmRa類似鏡面的程度,改善效果相當明顯。
Abstract
Alumina particles usually have some electrical charge in electrolyte . When electric field is applied to the electrolyte the Al2O3 particles attract on the electrode to increase the finishing effect in electrophoretic deposition .The Al2O3 particles electrophoretic deposition is used to finish electro discharge machined surface .The roughness of surface is improve from 0.52µm Ra to 68nm Ra through finishing for 10 minutes.
總目錄
摘要I
總目錄II
圖目錄IV
表目錄VI
第一章 緒論1
1-1研究動機1
1-2研究目的1
1-3研究背景2
第二章 實驗原理3
1-1放電加工原理3
2-2電泳沉積定義7
2-2-1電泳沉積原理8
2-2-2 電雙層9
第三章 實驗設備、材料與方法11
3-1實驗機構、設備11
3-2實驗材料15
3-3實驗方法17
3-3-1電泳沉積最佳吸附參數17
3-3-2 製作微能量放電表面21
3-3-3 電泳沉積拋光實驗22
第四章 結果與討論25
4-1電泳沉積最佳參數25
4-1-1電壓26
4-1-2電極轉速28
4-1-3溶液酸鹼值29
4-1-4磨粒濃度31
4-2電泳沉積研磨結果與討論32
4-2-1上機前參數的探討與選擇32
4-2-2負載(Loading)-粗糙度的影響38
4-2-3時間-粗糙度的探討42
4-2-4 在無電泳現象下的拋光比較49
第五章 結論54
參考文獻55
圖目錄
圖2-1 放電加工示意圖4
圖2-2 放電加工移除狀況5
圖2-3 放電加工波形6
圖2-4 顆粒泳動示意圖7
圖2-5 顆粒泳動流程8
圖2-6 表面電荷產生示意圖10
圖3-1 實驗機構示意圖11
圖3-2 放電加工機14
圖3-3 表面粗度儀14
圖3-4低真空掃描式電子顯微鏡(LV-SEM)/能量散布光譜儀(EDS)15
圖3-5 實驗流程圖19
圖3-6 吸附實驗示意圖20
圖3-7 Al2O3顆粒實際電泳沉積狀態20
圖3-8 微能量放電表面SEM圖22
圖3-9 顆粒沉積於不織布示意圖24
圖3-10 無不織布拋光示圖24
圖4-1 不同粒徑與電壓對沉積是的關係圖27
圖4-2烘乾後,顆粒占沉積量百分比27
圖4-3不同粒徑與轉速對沉積量的關係圖28
圖4-4粒子帶電電位的狀態表示圖30
圖4-5不同粒徑與酸鹼值對沉積量的關係圖30
圖4-6過多離子聚集於電極,造成粒子沉積量減少31
圖4-7不同粒徑與濃度對沉積量的關係圖32
圖4-8不同電壓加工時,表面銅元素含量33
圖4-9 1µm Al2O3拋光表面EDS成分分析34
圖4-10 0.3µm、50nm Al2O3拋光表面EDS成分分析34
圖4-11 50nm粒徑轉速及表面粗糙度關係35
圖4-12 在不同pH時,吸附強度的測試示意圖37
圖4-13 0.3µm、0.05µm酸鹼值與推擠力關係37
圖4-13 0.3µm、0.05µm酸鹼值與推擠力關係39
圖4-15 粒徑0.3µm最佳參數的負載與表面粗糙度關係40
圖4-16 粒徑50nm最佳參數的負載與表面粗糙度關係40
圖4-16 粒徑50nm最佳參數的負載與表面粗糙度關係43
圖4-18 粒徑1µm拋光時,負載與時間關係43
圖4-19粒徑0.3µm粗糙度與拋光時間的關係44
圖4-20 粒徑0.3µm拋光時,負載與時間關係44
圖4-21粒徑50nm粗糙度與拋光時間的關係45
圖4-22 粒徑50nm拋光時,負載與時間關係45
圖4-23 粒徑50nm在超過15min後的EDS分析圖46
圖4-24 三種粒徑的最佳粗糙度表面的SEM圖及EDS分析圖48
圖4-25變質層在拋光後的情況49
圖4-26 1µm粒徑的一般拋光與電泳拋光比較50
圖4-27 1µm粒徑在無電泳效應下拋光表面50
圖4-28 0.3µm粒徑的一般拋光與電泳拋光比較51
圖4-29 0.3µm粒徑在無電泳效應下拋光表面51
圖4-30 50nm粒徑的一般拋光與電泳拋光比較52
圖4-31 50µm粒徑在無電泳效應下拋光表面52
圖4-32 放電表面與0.3µm電泳拋光10min後的SEM及表面輪廓圖53
圖4-33電泳拋光表面53
表目錄
表3-1 Al2O3 物理性質15
表3-2 電解銅性質16
表3-3 SKD61元素成分16
表3-4放電加工參數21
表4-1最佳吸附參數41
參考文獻
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