Production of precision slots in copper foil using micro EDM
Loading...
Date
2022-03-23
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Springer Nature
Altmetrics
Abstract
Elektroerozivní hloubení (EDM) je nekonvenční technologie obrábění. Umožňuje obrábět všechny alespoň minimálně elektricky vodivé materiály. Trend miniaturizace průmyslových výrobků je zřejmý. Je však třeba udržet požadovanou kvalitu a přesnost, což je možné dosáhnout pomocí mikro-EDM. Jedním z průmyslových výrobků jsou i optické přístroje používané pro testování automobilů. Tyto obsahují miniaturizované díly, které jsou však nezbytné pro jejich správnou funkčnost. For this reason, this study was performed, which focused on the production of a precise slot measuring 5000x170 µm in a copper foil with a thickness of 125 µm. The same copper foil was used as a tool, which represents an advance in the production of micro-parts. Použití stejného polotovaru pro výrobu štěrbiny i jako samotný nástroj nebylo dosud v žádné podobné studii prezentováno. A design of experiment Box and Behnken Response Surface Design was performed for a total of 15 rounds, monitoring the effect of machine setting parameters (Pulse current, Pulse on time and Voltage) on responses in the form of Erosion rate, corner radius, slot length and width. Using multi-criteria optimization, the optimal setting of the machine parameters for the production of a given slit was determined, which is Pulse current = 2.1 A, Pulse on time = 40 µs and Voltage = 238.8 V. Technologie mikro-EDM byla shledána za vhodnou pro výrobu miniaturizovaných štěrbin.
Elektroerozivní hloubení (EDM) je jedna z nepostradatelných nekonvenčních technologií umožňující obrábění všech materiálů, které jsou alespoň minimálně elektricky vodivé. Vzhledem k jasnému trendu miniaturizace výrobků je nezbytné zajistit jejich kvalitní a přesnou výrobu, také s pomocí mikro-EDM. Právě optické přístroje používané pro testování automobilových světel obsahují tyto miniaturizované díly nezbytné pro správnou funkčnost zařízení. Z toho důvodu byla provedena tato studie, která se zaměřila na výrobu přesné štěrbiny o rozměru 5000x170 µm v měděné fólii o tloušťce 125 µm. Jako nástroj byla použita stejná měděná fólie, což představuje pokrok ve výrobě mikro-dílů. Byl proveden plánovaný experiment Box and Behnken Response Surface Design čítající celkem 15 kol, přičemž byl sledován vliv parametrů nastavení stroje (Pulse current, Pulse on time a Voltage) na odezvy v podobě Erosion rate, rádius v rozích, délka a šířka štěrbiny. Užitím vícekriteriální optimalizace bylo zjištěno optimální nastavení parametrů stroje pro výrobu dané štěrbiny, které je Pulse current = 2.1 A, Pulse on time = 40 µs a Voltage = 238.8 V.
Elektroerozivní hloubení (EDM) je jedna z nepostradatelných nekonvenčních technologií umožňující obrábění všech materiálů, které jsou alespoň minimálně elektricky vodivé. Vzhledem k jasnému trendu miniaturizace výrobků je nezbytné zajistit jejich kvalitní a přesnou výrobu, také s pomocí mikro-EDM. Právě optické přístroje používané pro testování automobilových světel obsahují tyto miniaturizované díly nezbytné pro správnou funkčnost zařízení. Z toho důvodu byla provedena tato studie, která se zaměřila na výrobu přesné štěrbiny o rozměru 5000x170 µm v měděné fólii o tloušťce 125 µm. Jako nástroj byla použita stejná měděná fólie, což představuje pokrok ve výrobě mikro-dílů. Byl proveden plánovaný experiment Box and Behnken Response Surface Design čítající celkem 15 kol, přičemž byl sledován vliv parametrů nastavení stroje (Pulse current, Pulse on time a Voltage) na odezvy v podobě Erosion rate, rádius v rozích, délka a šířka štěrbiny. Užitím vícekriteriální optimalizace bylo zjištěno optimální nastavení parametrů stroje pro výrobu dané štěrbiny, které je Pulse current = 2.1 A, Pulse on time = 40 µs a Voltage = 238.8 V.
Description
Citation
Scientific Reports. 2022, vol. 12, issue 1, p. 1-10.
https://www.nature.com/articles/s41598-022-08957-9
https://www.nature.com/articles/s41598-022-08957-9
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en