Machining of Monel K-500 Materials

Abstract

This thesis uses WEDM to investigate the machining properties and difficulties of Monel K-500, a high-strength, corrosion-resistant nickel-copper alloy. Monel K-500 is widely utilized in sectors like chemical processing, aerospace, and marine because of its superior mechanical qualities and resilience to extreme conditions. Non-traditional procedures must be used, nevertheless, because of its propensity to work-harden and poor machinability when employing normal methods. In order to increase surface quality and material removal rates while reducing tool wear and dimensional inaccuracies, the research focuses on optimizing WEDM parameters, such as pulse length, wire tension, voltage, and current. Both AC and DC modes were used in the experiments to examine how they affected machining efficiency. Advanced 3D metrology systems (Alicona and MountainsLab) were used to measure important surface roughness metrics, including Sa, Sz, Ssk, and Sku. The findings suggest that careful selection of electrical and mechanical parameters significantly influences the machinability of Monel K-500, with DC mode generally offering smoother finishes under optimized conditions.

Tato diplomová práce se zabývá obráběním slitiny Monel K-500 nikl-měděné slitiny s vysokou pevností a odolností vůči korozi pomocí metody drátového elektroerozivního obrábění (WEDM). Díky svým výjimečným mechanickým vlastnostem a odolnosti vůči agresivnímu prostředí nachází Monel K-500 široké uplatnění v leteckém, námořním a chemickém průmyslu. Vzhledem ke své tendenci k pracovním zpevněním a obtížnému opracování konvenčními metodami je však nutné použít nekonvenční přístupy. Práce se zaměřuje na optimalizaci parametrů WEDM jako je doba pulzu, napětí drátu, napětí a proud za účelem zlepšení kvality povrchu, rychlosti úběru materiálu a minimalizace opotřebení nástroje i rozměrových odchylek. Experimenty byly prováděny jak v režimu střídavého, tak stejnosměrného proudu, aby byl analyzován jejich vliv na efektivitu obrábění. Klíčové parametry drsnosti povrchu, jako jsou Sa, Sz, Ssk a Sku, byly měřeny pomocí pokročilých 3D metrologických systémů (Alicona a MountainsLab). Výsledky ukazují, že pečlivý výběr elektrických a mechanických parametrů má zásadní vliv na obrábění slitiny Monel K-500, přičemž stejnosměrný režim obecně přináší hladší povrchy za optimalizovaných podmínek.