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放電加工中添加粉末對於表層
特性探討
日期：03/10/2010
報告者：蔡智凱
前言
放電加工由於不受材料之硬度及強度等限制，
故在產業界常被利用於製造加工，微機電系統、
模具刀具、航太工業等等更是應用廣泛。但由於
放電加工是利用電弧柱產生高溫使材料熔化移除，
極速的溫差變化使材料表層產生變質層，常伴隨
著氣孔、裂紋、痘瘡、球狀附著物等缺陷。本實
驗在加工液中加入鉬粉對於加工後表面形貌的影
響做探討。
參數規劃
工件材料
電極
放電參數
加工液
加工液添加物
母材：SKD11
工件尺寸：15mmX15mmX3mm
電極：電解銅
電極尺寸：11.4mm
電壓： 150V
電流： 4、16、25、50 A
τon： 15、30、50、80 µs
τoff： 15、30、50、80 µs
Duty factor ：50%
加工極性：工件正極、電極負極
加工時間：30min
加工液：煤油
粉末：鉬粉
粒度：3.5 µm
濃度：0、2、6、10、20 g/l
25
16μs
32μs
50μs
15
加工電流與電極消耗率之關係圖
(粉末濃度：0g/l)
80μs
10
5
0
4
16
25
50
25
加工電流(A)
4A
16A
20
加工持續時間與電極消耗率之關
係圖(粉末濃度：0g/l)
電極消耗率(g/min)*1000
電極消耗率(g/min)*1000
20
25A
50A
15
10
5
0
16μs
32μs
50μs
持續時間(μs)
80μs
25
16μs
32μs
50μs
15
加工電流與電極消耗率之關係圖
(粉末濃度：2g/l)
80μs
10
5
0
4
16
25
25
50
4A
加工電流(A)
16A
20
加工持續時間與電極消耗率之關
係圖(粉末濃度：2g/l)
電極消耗率(g/min)*1000
電極消耗率(g/min)*1000
20
25A
50A
15
10
5
0
16μs
32μs
50μs
持續時間(μs)
80μs
160
16μs
32μs
120
50μs
80μs
100
加工電流與材料移除率之關係圖
(粉末濃度：0g/l)
80
60
40
20
0
4
16
25
160
50
4A
140
加工電流(A)
16A
加工持續時間與材料移除率之關
係圖(粉末濃度：0g/l)
材料移除率(g/min)*1000
材料移除率(g/min)*1000
140
120
25A
100
50A
80
60
40
20
0
16μs
32μs
50μs
持續時間(μs)
80μs
140
16
μs
32
μs
50
μs
120
80
加工電流與材料移除率之關係圖
(粉末濃度：2g/l)
60
40
20
0
4
16
25
加工電流(A)
140
50
加工持續時間與材料移除率之關
係圖(粉末濃度：2g/l)
4A
120
材料移除率(g/min)*1000
材料移除率(g/min)*1000
100
16A
100
25A
50A
80
60
40
20
0
16μs
32μs
50μs
持續時間(μs)
80μs
表面形貌比較
電壓150V、電流4A、τon:16μs、
τoff:16μs、濃度0g/l
電壓150V、電流4A、τon:16μs、
τoff:16μs、濃度2g/l
表面形貌比較
電壓150V、電流50A、τon:50μs、
τoff:50μs、濃度0g/l
電壓150V、電流4A、τon:50μs、
τoff:50μs、濃度2g/l
中心線平均粗糙度
電壓150V、電流4A、τon:16μs、
τoff:16μs、濃度0g/l
電壓150V、電流4A、τon:16μs、
τoff:16μs、濃度2g/l
Point1：1.95μm
Point1：1.93μm
Point2：1.94μm
Point2：1.97μm
Point3：2.16μm
Point3：1.95μm
Point4：2.04μm
Point4：1.84μm
Point5：2.00μm
Point5：1.98μm
average：1.99μm
average：1.95μm
EDS成份分析
(電壓150V、 電流4A、τon:16μs、
濃度2g/l)
結論
• 加工後的電極消耗率趨勢隨著加工電流增加而增加，而隨
著持續時間增加而減少。
• 材料移除率趨勢隨著加工電流增加而增加，隨著持續時間
增加而增加。
• 根據白光分析，有添加Mo粉較無添加Mo粉在加工後表面粗
糙度來的好。
• 加工後再鑄層之Mo元素含量依照EDS分析結果有些微增
加，但是否確實滲入再鑄層，則需做進一步確認。
Thank you for your attantion!!
感謝聆聽!