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非導電性陶瓷放電加工
指導老師：戴子堯
碩研機械一甲
謝男威
M9510236
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大綱
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前言
陶瓷材料特性
輔助電極~ 不同材料之輔助電極比較
不同裝置之輔助電極比較
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
電極工具材料之比較
結論
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前言

放電加工之放電現象必須在導體間才能發生，一般來說，
非導電性材料(比電阻值在100Ω/cm以上)便無法以放電加
工進行處理，而對於陶瓷材料而言，其比電阻可能高達
10*16Ω/cm以上。

若使用輔助電極法之裝置，便可使非導電之陶瓷材料以普
通EDM方式對其進行加工。
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陶瓷之材料特性

優點：高硬度
高熔點
高化學安定性

缺點：高硬度~低韌性
高熔點及低熱傳導性
不良導體(絕緣)
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目的


使非導電性之陶瓷等材料，能以雕模放電加工
機來做加工。
提升對陶瓷放電加工之精度及穩定性。
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輔助電極加工

能始放電加工開始的聯結金屬被稱為輔助電極。
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輔助電極之放電現象

陶瓷材料與金屬材料以機械方式聯結

金屬材料部分接地

放電由金屬-陶瓷邊界開始，慢慢擴展至陶瓷材料上

電極形狀完整轉移至工件形成放電痕跡

放電加工即在金屬與陶瓷材料上同時進行下去
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金屬-陶瓷放電現象圖表
黑色生成物：煤油受熱裂解形成的碳素、碳化合金及工具電極之成分。
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不同材料之輔助電極比較


放電加工面積與時間之關係並不受聯結金屬材料的影響
金屬聯結材料只做為開始放電之媒介
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不同裝置之輔助電極(1/2)
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不同裝置之輔助電極(2/2)

此輔助電極之形式是改以板狀或網狀材料
的方式聯結於陶瓷材料上。

在工具電極穿透輔助電極後仍能繼續被加
工。

此種方式比較實際也較為有效率的加工方
式。
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蒸鍍之輔助電極(1/2)



將氮化鈦以PVD方法蒸鍍在陶瓷表面形成輔助
電極。
氮化鈦可以在陶瓷表面形成一層極薄且緊密接
合的導電層。
縮短放電現象由輔助電極轉移至陶瓷材料所耗
費的時間。
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蒸鍍之輔助電極(2/2)
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不同陶瓷材料之放電加工


氧
基：氧化鋯 (ZrO2)
1.缺少足夠導電生成物覆蓋陶瓷表面
2.放電不良
非氧基：氮化矽 (Si3N4)
1.導電生成物比氧基陶瓷均勻
2.放電較佳
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不同電極材料之比較

銅工具電極~不均勻、粗糙；石墨工具電極~較均勻、緻密。
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結論
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藉由輔助電極方法的幫助，非導電之陶瓷材料
可以在絕緣油中以雕模放電加工機進行加工。

對於氧基陶瓷與非氧基陶瓷的放電加工有甚大
的差別(碳化物生成能力不同)。

電極材料差異影響導電生成物的分布。
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參考文獻
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期別：0301
期刊別：機械月刊
出版商：機械月刊雜誌社
日期：2000/08/01
類別：放電加工特輯
起始頁：417 頁
非導電性放電加工簡介
作者：錢玉峯
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Thank you!!
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