مطالعه ی قابلیت ماشینکاری سرامیک نارسانایSi3N4 به روش فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی با الکترود کمکی

براساس نتایج پژوهش های انجام گرفته بیش از 50% هزینه تمام شده قطعات سرامیکی مربوط به هزینه ی ماشینکاری می باشد، این درحالیست که در مورد نیترید سیلیسیم (Si3N4) که یکی از مهمترین سرامیک های مهندسی است، این مقدار تا 80% گزارش شده است. این سرامیک ترکیبی از خواص مطلوب مانند مقاومت به سایش، خوردگی و سختی بالا را دارا می باشد. با توجه به فرسایش زیاد ابزار در ماشینکاری سرامیک ها، استفاده از روش های سنتی ماشینکاری مناسب نیستند. فرآیند ماشینکاری تخلیه ی الکتریکی روشی است که می تواند تمامی مواد رسانا را بدون توجه به خواص مکانیکی و متالورژیکی ماشینکاری نماید، اما ماشینکاری سرامیک های نارسانا از جمله نیترید سیلیسیم بصورت معمول با این روش امکان پذیر نمی باشد. لذا در این تحقیق جهت انجام ماشینکاری تخلیه الکتریکی این سرامیک از روش الکترود کمکی استفاده شده است بدین صورت که پس از ساخت نمونه های سرامیکی، پوشش دولایه مس- کربن و تک لایه مس بر روی نمونه ها قرار داده شد و قطعات با موفقیت ماشینکاری شدند. جهت بررسی بیشتر از سطح حفره ماشینکاری شده توسط میکروسکپ الکترونی تصویربرداری انجام گرفت و الگوی توزیع عناصر نیز تهیه گردید. نتایج نشان دهنده افزایش نرخ براده برداری در حالت پوشش دولایه نسبت به پوشش تک لایه می باشد. همچنین پس از اتمام ماشینکاری، از سطح قطعات سرامیکی و ابزار مس، آنالیز EDX انجام شد که نشان دهنده وجود عناصر کربن و مس در سطح ماشینکاری شده می باشد. علاوه براین، فرسایش نسبی ابزار مسی در حالت پوشش دولایه کمتر می باشد.