3.3 Electrode manufacturing using r

3.3 Electrode manufacturing using rapid prototyping and rapid tooling

Rapid prototyping is a motivating innovative additive technology for quickly creating physical models and functional prototypes directly from CAD models. Rapid tooling, is generally, related with fast tooling production using prototypes made by rapid prototyping. Technologists involved in rapid tooling processes development are now devoting much of their efforts in reducing lead-times and development costs. Rapid prototyping (RP) technology offers great advantages like improved quality, shortening time to market, and reduction in the cost of fabrication of complex shaped EDM electrodes [67, 69]. Between 1991 and 1996, several attempts were made to develop applications and techniques for rapid prototyping EDM tooling [70-76]. Arthur and Dickens [72] have investigated manufacturing parameters and discovered that when the copper plating layer on the electrode prototype is above 175 μ m thick than it can help in preventing the electrode prototype from breaking during EDM. Arthur et al. [77] have investigated wear and fracture mechanism of stereolithography SL-EDM electrodes. Such electrodes present wear and failure mechanisms that are detrimental. Arthur et al. [74] used RP parts as electrodes for EDM. They have found a direct generation route with rapid prototype parts as EDM electrodes. Thin-coated stereo lithography models were successfully used in machining hardened tool steel up to a depth of 4 mm. The photo-polymer electrode
was coated by silver nearly 10 μ m thick onto the surface and then electroformed of copper with thickness of 180 μ m.It was claimed that these electrodes are suitable for finishing cut in EDM die-sinking. Stucker et al. [78] have attempted to apply a composite of ZnB2/Cu mixed with an adhesive to prepare a rapid prototyping model by selective laser sintering (SLS), and then to make an EDM electrode after the removal of the adhesive by heating. Zaw et al. [67] compared the performance of different EDM electrodes made by conventional methods, PM route and rapid prototyping. Yarlagadda et al. [79] have discussed the use of rapid prototype patterns made by the stereo lithography technique for the manufacture of EDM electrodes. The use of other techniques such as silicone rubber casting and electroforming in the making of the EDM electrode has also been described. Their research work deals with the viability of using an electroformed shell of copper, backed with a suitable material, as an EDM electrode and it was concluded that electroformed copper electrodes possess an excellent potential for use. Noguchi and Nakagawa [80] have developed a new powder casting process suitable for making metallic rapid tools by powder sintering. Allan et al. [81] have applied electroforming combined with different RP technologies for the production of complex EDM electrodes with fairly reasonable time scale. In their study, the electrode life, wear of electrodes, and eroded cavity depth against wall thickness has been discussed. It was found that application of filled thin-walled electroforms as EDM electrodes is possible. Zhao et al. [82] have manufactured an electrical discharge machining metal prototype directly using the selective laser sintering (SLS) process. It was found that the wear rate of the electrode approaches to that of a general electrode, and the surface roughness of the cavity is acceptable at the same machining conditions. The preferable surface finish of a cavity can be acquired using roughening or semi-finish machining parameters with this kind of electrode. Dimla et al. [83] have described a collaborative research program aimed at investigating the use of quick EDM electrodes obtained via appropriate rapid prototyping techniques in finishing laser-sintered tools. Two methods were employed in obtaining the EDM electrodes: copper coating of stereo lithography models and copper coating of direct metal laser sintered (bronze) models. The amount of copper deposited on both electrodes models was proved problematic as the electroplating process was unable to deposit enough copper in the inner cavities of the electrodes. Consequently, the electrodes were not found suitable for the envisaged EDM process. Ferreira et al. [84] have investigated the application of indirect rapid tooling (RT) technology to manufacture EDM copper electrodes from investment casting, with wax prototypes made by Thermo Jet 3D printing, a rapid prototyping (RP) technique. The reverse engineering (RE) method was utilized to transform the point cloud data of an object surface, obtained from 3D digitizing, in a 3D CAD surface model dataset. Based on a case study, some functional conclusions were made for the application of RT in manufacturing EDM electrodes aided by 3D digitizing and RE, validating the accomplishment by the integration of these technologies and methodologies in EDM manufacturing processes. Kechagias et al. [85] have reviewed

Kết quả (Việt) 1:

3.3 dụng cụ điện cực sản xuất bằng cách sử dụng prototyping nhanh chóng và nhanh chóng Prototyping nhanh chóng là một động cơ thúc đẩy sáng tạo phụ gia công nghệ một cách nhanh chóng tạo ra các mô hình vật lý và chức năng mẫu trực tiếp từ các mô hình CAD. Dụng cụ nhanh, nói chung, là liên quan với các dụng cụ nhanh chóng sản xuất bằng cách sử dụng các mẫu thử nghiệm được thực hiện bởi prototyping nhanh chóng. Tham gia vào dây chuyền nhanh chóng quá trình phát triển công nghệ bây giờ đang dành nhiều nỗ lực của họ trong việc giảm lead-times và chi phí phát triển. Công nghệ prototyping nhanh chóng (RP) cung cấp các lợi thế rất lớn như cải thiện chất lượng, rút ngắn thời gian để thị trường, và giảm chi phí sản xuất điện cực EDM phức tạp hình [67, 69]. Từ năm 1991 đến năm 1996, nhiều nỗ lực đã được thực hiện để phát triển các ứng dụng và kỹ thuật cho prototyping nhanh chóng EDM dụng cụ [70-76]. Arthur và Dickens [72] có điều tra thông số sản xuất và phát hiện ra rằng khi lớp mạ đồng trên chiếc nguyên mẫu điện cực là trên 175 μ m dày hơn nó có thể giúp đỡ trong việc ngăn ngừa các mẫu thử nghiệm điện cực từ phá vỡ trong EDM. Arthur et al. [77] có điều tra mặc và gãy xương cơ chế stereolithography SL-EDM cực. Điện cực như vậy hiện nay cơ chế mang và thất bại là bất lợi. Arthur et al. [74] sử dụng bộ phận RP như que cho EDM. Họ đã tìm thấy một con đường thế hệ trực tiếp với mẫu thử nghiệm nhanh chóng các bộ phận như EDM điện cực. Tráng mỏng in thạch bản âm thanh nổi mô hình thành công được sử dụng trong gia công thép công cụ cứng đến độ sâu 4 mm. Điện cực ảnh-polymer được bọc bởi bạc gần 10 μ m dày lên bề mặt và sau đó electroformed của đồng với độ dày của 180 μ m.It đã tuyên bố rằng các điện cực là thích hợp cho kết thúc cắt EDM chết đánh chìm. Stucker et al. [78] đã cố gắng để áp dụng một hỗn hợp của ZnB2/Cu hỗn hợp với một chất kết dính để chuẩn cho một mô hình prototyping nhanh chóng bằng cách chọn lọc laser sintering (SLS), và sau đó để làm cho một điện cực EDM sau khi loại bỏ các chất kết dính bằng hệ thống sưởi. Chìa et al. [67] so sánh hiệu suất của các khác nhau EDM điện cực được thực hiện bằng phương pháp thông thường, am route và prototyping nhanh chóng. Yarlagadda et al. [79] đã thảo luận về việc sử dụng các mô hình nguyên mẫu nhanh chóng được thực hiện bởi các kỹ thuật in thạch bản âm thanh stereo để sản xuất điện cực EDM. Sử dụng các kỹ thuật khác như silicone cao su đúc và kỹ trong việc làm của các điện cực EDM cũng đã được miêu tả. Của công việc nghiên cứu thoả thuận với tính khả thi của việc sử dụng một vỏ electroformed đồng, hậu thuẫn với một vật liệu phù hợp, như là một điện cực EDM và nó đã được kết luận rằng electroformed đồng cực có một tiềm năng tuyệt vời để sử dụng. Noguchi và Nakagawa [80] đã phát triển một mới bột quá trình đúc phù hợp để làm cho kim loại công cụ nhanh chóng bằng bột sintering. Allan et al. [81] đã áp dụng kỹ kết hợp với công nghệ RP khác nhau để sản xuất điện cực EDM phức tạp với quy mô thời gian khá hợp lý. Trong nghiên cứu của họ, cuộc sống cực, mặc của điện cực, và đã bị xói mòn khoang độ sâu chống lại bức tường dày đã được thảo luận. Nó được tìm thấy rằng các ứng dụng của đầy mỏng-tường electroforms như EDM điện cực là có thể. Triệu Tử Dương et al. [82] đã sản xuất một điện xả gia công kim loại nguyên mẫu trực tiếp bằng cách sử dụng laser chọn lọc sintering (SLS) quá trình. Nó được tìm thấy rằng phương pháp tiếp cận với tỷ lệ mặc các điện cực của một điện cực nói chung, và bề mặt gồ ghề của khoang được chấp nhận tại điều kiện gia công tương tự. Kết thúc bề mặt thích hợp hơn trong một hốc có thể được mua bằng cách sử dụng tham số gia công roughening hoặc bán kết thúc với các loại điện cực. Dimla et al. [83] đã mô tả một chương trình hợp tác nghiên cứu nhằm mục đích điều tra việc sử dụng các điện cực EDM nhanh chóng thu được thông qua kỹ thuật thích hợp prototyping nhanh chóng hoàn thiện các công cụ laser thiêu kết. Hai phương pháp được sử dụng trong việc có được các điện cực EDM: các lớp phủ đồng in thạch bản âm thanh nổi mô hình và các lớp phủ đồng trực tiếp kim loại laser thiêu kết các mô hình (đồng). Số lượng đồng gửi vào cả hai mô hình que đã được chứng minh có vấn đề như trình electroplating đã không thể để gửi tiền đồng đủ trong sâu răng bên trong của các điện cực. Kết quả là, các điện cực đã không tìm thấy phù hợp cho quá trình EDM dự. Ferreira et al. [84] ở đây đã nghiên cứu ứng dụng gián tiếp công nghệ dụng cụ (RT) nhanh chóng để sản xuất điện cực EDM đồng từ đầu tư casting, với nguyên mẫu sáp được thực hiện bởi máy bay phản lực nhiệt 3D in ấn, một kỹ thuật nhanh chóng prototyping (RP). Kỹ thuật đảo ngược (RE) phương pháp được sử dụng để biến đổi dữ liệu đám mây điểm của một bề mặt đối tượng, thu được từ việc số hoá 3D, trong 3D CAD mô hình số liệu bề mặt. Dựa trên một nghiên cứu trường hợp, một số chức năng kết luận đã được thực hiện cho các ứng dụng của RT trong sản xuất điện cực EDM hỗ trợ bởi 3D hóa và tái phê chuẩn các thành tựu của việc tích hợp những công nghệ và phương pháp luận trong EDM quá trình sản xuất. Kechagias et al. [85] có nhận xét