Implementation of a microchannel manufacturing system based on micro-Electro Discharge Machining



Título del documento: Implementation of a microchannel manufacturing system based on micro-Electro Discharge Machining
Revue: Ingeniería mecánica, tecnología y desarrollo
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000381430
ISSN: 1665-7381
Autores: 1
1
2
Instituciones: 1Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Departamento de Ingeniería Mecánica, Monterrey, Nuevo León. México
2Ohio State University, Department of Integrated Systems Engineering, Columbus, Ohio. Estados Unidos de América
Año:
Periodo: Mar
Volumen: 4
Número: 6
Paginación: 229-238
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español El presente trabajo presenta un sistema para manufactura en metales conductores utilizando micro maquinado por electro erosión. El sistema está basado en un circuito oscilador resistivo-capacitivo que produce las descargas eléctricas para la remoción de material. El diseño del control propuesto y de la estructura mecánica de la máquina combina las capacidades de electro erosión convencional para penetrar materiales conductores, con un movimiento lateral del electrodo, permitiendo la generación de micro canales. Guías lineales de precisión con motores a pasos fueron empleadas para el posicionamiento de la herramienta de trabajo. Un porta electrodo con capacidad de oscilación fue desarrollado para mejorar el desempeño del sistema. El porta electrodo facilita la expulsión de partículas residuales durante el proceso. El sistema de control computarizado empleado está basado en una distribución libre de Linux específica para control de máquinas herramientas (LinuxCNC). El control de espaciamiento necesario para la continuidad del proceso fue implementado mediante el monitoreo del voltaje electrodo-pieza. Microcanales de 290 µm de ancho, 50 µm de profundidad y decenas de milímetros de largo fueron manufacturados como pruebas de validación en acero A36 (96.9 HRB) utilizando electrodos de latón de 254 µm de diámetro. El control fue utilizado en dos diferentes configuraciones de máquina, probando la portabilidad del diseño propuesto
Resumen en inglés This document presents a micromanufacturing system by micro electro discharge machining (µEDM). The system implements a resistor capacitor oscillator (RC oscillator) as a power source for the material removal process. The architecture of the machine allows an operation that combines features of the conventional plunge electrical discharge machining process with a lateral motion of the oscillating electrode to produce micro channels. High precision linear stages actuated by micro stepping motors were used for tool displacement. A mechanical electrode holder, capable of oscillation, was developed to improve both flushing of sediments and the overall material removal rate. Tool motion was controlled using an open source machine control, LinuxCNC. The gap control methodology for process continuity was implemented using a gap monitor based on the voltage difference between the electrode and the working piece. The system was used to manufacture microchannels of 290 µm width, 50 µm depth and several millimeters long in A36 steel (96.9 HRB) using a brass electrode with a 254 µm diameter. The control system was used in two different machine configurations, thus proving the portability of the proposed design
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería mecánica,
Micromaquinado,
Electroerosión,
Cabezal oscilador
Keyword: Engineering,
Mechanical engineering,
Micromachining,
Electroerosion,
Oscillating tool holder
Texte intégral: Texto completo (Ver HTML)