导电聚合物复合电极电火花加工实验研究

发布时间：2017-12-30 15:02

本文关键词：导电聚合物复合电极电火花加工实验研究　出处：《大连理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：在利用电火花加工技术加工复杂形状微细结构时,电极的制作工艺通常比较复杂,成本比较高。导电聚合物具有高分子材料结构易变、易成型的特点,可通过注塑、挤出和模压等方式一次成型复杂结构,并可再通过拉伸、扭曲等方式进行二次成型,可以实现复杂微细电极的快速制造,突破常规电极尺寸的限制。本文以导电聚合物电极为研究对象,研究在不同工艺条件下电火花加工的效果。主要研究工作如下：首先,为了获得导电性能良好的导电聚合物材料,研究了导电填料种类以及制备工艺参数分别对电阻率的影响。本文采用镀银铜粉和碳纤维两种导电填料,以环氧树脂为聚合物基体进行制备。研究表明,碳纤维填充型导电聚合物比镀银铜粉填充型更容易形成导电网络,但其最小电阻率却低约两个数量级。另外,制备导电聚合物的工艺条件,如搅拌时间,真空度及抽真空时间、模压压力等,对材料的导电性能也有一定的影响。其次,通过模压成型的方法来制作导电聚合物成形电极,并研究不同工艺参数对电火花加工特性的影响规律。研究发现,不同工艺参数对导电聚合物电极电火花加工特性的影响与传统电极材料具有相似规律,其中峰值电流和脉冲宽度的影响较为明显,而脉冲间隔主要影响加工速度以及加工稳定性。当导电聚合物中镀银铜粉的含量达到60%以上,环氧树脂基导电聚合物电极可以获得相对较高的加工速度,但是电极损耗却比较严重,工件表面粗糙度也比较高。另外,通过电火花加工实验验证了导电聚合物用于制作工具电极的可行性。最后,为了提高导电聚合物电极在电火花加工过程中的耐蚀能力,对电极表面进行镀铜处理。结果发现,随着镀液温度的升高,搅拌速度的加快,平均电流密度的增大,脉冲占空比的增加,镀层沉积速度均有所增加。当镀液温度为30℃,搅拌速度为400r/min,平均电流密度为3A/dm2,占空比为20%时,可以获得较好的镀层质量。将表面镀铜的导电聚合物复合电极用于电火花加工,放电过程更加稳定,尽管加工速度相对较慢,但电极损耗却低得多,并且可以获得较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。
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【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG661

【参考文献】