Production of precision slots in copper foil using micro EDM

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 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.