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研究生： 丁純乾
Chuen-Chian Ding
論文名稱： 添加界面活性劑對放電加工特性的影響
The effect of machining characteristics using EDM with surfactant added dielectric
指導教授： 黃豐元
Fuang-Yuan Huang
顏炳華
Biing Hwa Yan
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
畢業學年度： 92
語文別： 中文
論文頁數： 66
中文關鍵詞： 界面活性劑 、放電加工
外文關鍵詞： EDM, surfactant
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    • 摘要
    為了改善放電加工特性，本實驗添加界面活性劑(Surfactant)於煤油中，降低因放電熱分解之焦油黏滯度，使加工液容易流入電極與工件之間，進而改善排渣效果減少放電不穩定現像，以提升材料去除量。又藉由界面活性劑分子包覆放電加工產生之加工屑與碳渣，減少粒子間的凝聚使加工屑更均勻分散而減少放電集中現象產生。
    本研究針對電流、脈衝時間、引弧電壓、極間電壓等不同放電參數進行研究與探討，發現煤油中添加Span 20(30g/L)界面活性劑可以增加30~80%的材料去除率，且其表面粗糙度並不會因加工速度大幅提升而惡化。

    abstract
    It adds surfactant to the hydrocarbon-based dielectric working fluid that to improve the characteristics of Electrical Discharge Machining in this study.

    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研究背景 1 1-2研究動機與目的 1 1-3研究方法 2 第二章 放電加工基本原理 3 2-1放電加工之基本原理 3 2-2放電加工材料去除機制 4 2-3放電加工參數設定及其影響 7 2-4放電加工之特性 11 第三章 面活性劑之原理及應用 12 3-1界面活性劑之定義 12 3-2界面活性劑的基本特性 13 3-3界面活性劑的安全性 14 3-4界面活性劑於實驗之應用 17 第四章 實驗設備及方法 18 4-1實驗設備 18 4-2實驗材料 23 4-3實驗步驟準備 26 4-4實驗加工參數 28 第五章 結果與討論 30 5-1添加界面活性劑種頪及濃度評估 30 5-2放電加工液中添加界面活性劑的特性 34 5-2.1不同放電加工液對放電表面的影響 37 5-2.2界面活性劑對加工液特性的影響 39 5-3放電特性探討 40 5-3.1峰值電流之影響 40 5-3.2引弧電壓之影響 45 5-3.3脈衝時間之影響 48 5-3.4極間電壓之影響 52 5-4表面特性探討 55 5-5放電波形探討 57 5-6加工時間與加工液對放電特性的影響 60 第六章 結論 64 參考文獻 65 圖目錄 圖2-1放電加工示意圖 3 圖2-2放電加工材料去除機制示意圖 6 圖2-3放電加工波形示意圖 10 圖3-1界面活性劑分子示意圖 12 圖3-2水溶性界面活性劑溶於水中示意圖 13 圖3-3煤油中添加Span系列對導電率的影響 16 圖4-1工研院AIEDM2000數值控制放電加工機 19 圖4-2顯微量測系統 19 圖4-3表面粗糙度儀 22 圖4-4掃瞄式電子顯微鏡 22 圖4-5放電加工常用材料調查圖 24 圖4-6實驗加工機構示意圖 27 圖4-7實驗流程圖 29 圖5-1界面活性劑種頪與濃度對表面粗糙度Ra的影響 31 圖5-2界面活性劑種頪與濃度對表面粗糙度Rmax的影響 31 圖5-3界面活性劑種頪與濃度對材料去除率的影響 32 圖5-4界面活性劑種頪與濃度對電極消耗率的影響 32 圖5-5添加Span系列界面活性劑對材料去除率的改善 33 圖5-6 Span系列添加濃度對煤油導電率的影響 33 圖5-7不同放電加工液置放7天後外觀狀態 35 圖5-8界面活性分子分散加工屑示意圖 36 圖5-9放電集中現象SEM圖 36 圖5-10不同放電加工液對放電表面的影響 37 圖5-11放電加工機制簡易流程圖 38 圖5-12不同加工液與加工電流對表面粗糙度Ra的影響 41 圖5-13不同加工液與加工電流對表面粗糙度Rmax的影響 41 圖5-14不同加工液與加工電流對材料去除率的影響 42 圖5-15不同加工液與加工電流對電極消耗率的影響 42 圖5-16不同加工液與加工電流下加工表面SEM圖 43 圖5-17電流6A加工後經超音波洗淨之工件表面 44 圖5-18不同加工液與引弧電壓對表面粗糙度Ra的影響 46 圖5-19不同加工液與引弧電壓對表面粗糙度Rmax的影響 46 圖5-20不同加工液與引弧電壓對材料去除率的影響 47 圖5-21不同加工液與引弧電壓對電極消耗率的影響 47 圖5-22不同加工液與脈衝時間對表面精糙度Ra的影響 49 圖5-23不同加工液與脈衝時間對表面精糙度Rmax的影響 49 圖5-24不同加工液與脈衝時間對材料去除率的影響 50 圖5-25不同加工液與脈衝時間對電極消耗率的影響 50 圖5-26不同加工液與脈衝時間下加工表面SEM圖 51 圖5-27不同加工液與極間電壓對表面粗糙度Ra的影響 53 圖5-28不同加工液與極間電壓對表面粗糙度Rmax的影響 53 圖5-29不同加工液與極間電壓對材料去除率的影響 54 圖5-30不同加工液與極間電壓對電極消耗率的影響 54 圖5-31不同加工液放電後之表面再鑄層SEM圖 56 圖5-32純煤油加工40分鐘後之放電波形 58 圖5-33添加界面活性劑加工40分鐘後之放電波形 58 圖5-34純煤油加工40分鐘後之微觀放電波形 59 圖5-35添加界面活性劑加工40分鐘後之微觀放電波形 59 圖5-36加工30分鐘之工件剖面圖與SEM圖 62 圖5-37加工60分鐘之工件剖面圖與SEM圖 63 表目錄 表3-1 HLB大小對油性與水性的溶解性 14 表3-2非離子系列對眼睛黏膜的刺激性 15 表3-3 Tween系列化學性質 15 表3-4 Span系列化學性質 16 表4-1工研院AID2000數值控制放電加工機功能規格表 18 表4-2電極材料之機械及物理性質 23 表4-3 SKD61之化學組作成份 24 表4-4放電加工液之特性表 25 表4-5實驗加工條件 28 表5-1不同加工液酸鹼值與導電率的差異 39 表5-2不同加工液與加工時間對加工深度的影響 60

    參考文獻
    1. G. F. Benedicdt, “Nontraditional manufacturing processes”, Marcel Dekker, New York, (1987).
    2. E. J. Weller, “Nontraditional manufacturing processes”, Publish by the Society of Manufacturing Engineers, Dearborn, Michigan, U.S.A, (1983).
    3. Q. H. Zhang, J. H. Zhang, J. X. Deng, Y. Qin, Z. W. Niu, “Ultrasonic
    vibration electrical discharge machining in gas”, Journal of Materials
    Processing Technology 129 (2002) 135-138.
    4. H. Huang, H. Zhang, L. Zhou, H. Y. Zheng, “Ultrasonic vibration
    assisted electro-discharge machining of microholes in Nitinol”, Journal
    of micromechanics and microengineering 13 (2003) 693-700.
    5. 陳世昌, 吳坤齡, 顏炳華, 黃豐元, “界面活性劑對工具鋼放電加工面之改善效果”, 中國機械工程學會第二十屆機械工程研討會論文集, 製造與材料, (2003) 1023~1030.
    6. P. Pecas, E. Henriques, “Influence of silicon powder-mixed dielectric on conventional electrical discharge machining”, International Journal of Machine Tools & Manufacture 43 (2003) 1465-1471.
    7. W. S. Zhao, Q. G. Meng, Z. L. Wang, “The application of research on powder mixed EDM in rough machining”, Journal of Materials Processing Technology 129 (2002) 30-33.
    8. 孔慶准 編著, “特種加工”, 同濟大學出版社, (1997).
    9. 刈米孝夫 原著, 王鳳英 編譯, “界面活性劑的原理與應用”, 高立圖書有限公司, (2000).
    10. 曹恒光, 連大成, “淺談微乳液”, 物理雙月刊23 (2001) 488-493.
    11. Chen, Chern, “Safety of Surfactants”, J. Chin Colloid & Interface
    Soc, 21 No.3 (1998).
    12. 賴耿陽譯著, “界面活性劑應用實務”, 復漢出版社印行, (1999).
    13. http://www.handchem.com/product_2.htm
    14. A. S. Dukhin and P. J. Goetz, “Ionic properties of so-called non-ionic
    Surfactants in non-polar liquids”, Dispersion Technology Inc, Bedford
    Hills, NY, USA.
    15.葛明德, 胡文華, 楊遠威, 朱開華, “界面活性劑對PTFE微粒表
    面改質之研究”, J. Chin Colloid & Interface Soc, 21 (1998) 151-157.
    16.鄭文桐, 黃山峰, “超微粒子分散技術與其應用概況”, J. Chin
    Colloid & Interface Soc, 22 (1999) 77-92.
    17.林江珍, “非離子界面活性劑”, J. Chin Colloid & Interface Soc,
    21 (1998) 35-53.
    18.經濟部工業局九十二年度化學工業科技人才培訓計畫-界面化學工
    業技術人才培訓-, “功能性奈米高分子之界面化學”, 技術研討會.
    19.陳世昌, 對工具鋼放電加工面之改善效果, 碩士論文, 國立中央
    大學機械工程學系, (2003).

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