contribuŢii teoretice Şi experimentale la studiul ... · obtinere prin electroeroziune cu...
TRANSCRIPT
1
UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GHEORGHE ASACHI” IAŞI
ȘCOALA DOCTORALĂ A FACULTĂȚII
DE CONSTRUCŢII DE MAŞINI
ŞI MANAGEMENT INDUSTRIAL
CONTRIBUŢII TEORETICE ŞI EXPERIMENTALE LA
STUDIUL PROCESULUI DE OBŢINERE PRIN
ELECTROEROZIUNE CU ELECTROD MASIV A
SUPRAFEŢELOR CILINDRICE EXTERIOARE DE MIC
DIAMETRU
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
Conducător ştiinţific: prof. dr. ing. Laurențiu Slătineanu
Drd. ing. Ştefan Stoica
IAŞI, 2019
UNIVERSITATEA TEHNICA,,GHEORGHE ASACHI" DIN IASI
RECTORATULCitre
Vi facem cunoscut ci, ?n ziua de 12 septembrie 2019, la ora ........, in sala TCMT (corp
Departament TCM, etaj2, b-dul D. Mangeron, 59 A), va avea loc suslinerea publicl a tezeide doctorat
intitulate:
,,CONTRIBUTTI TEORETICE $I EXPERIMENTALE LA STUDIUL PROCESULUI DE
OBTINERE PRIN ELECTROEROZIUNE CU ELECTROD MASIV A SUPRAFETELOR
CILINDRICE EXTERIOARE DE MIC DIAMETRU"
elaborate de domnul $TEFAN STOICA, in vederea conferirii titlului gtiinlific de doctor.
Comisia de doctorat este alcituit5 din:
1. Axinte Eugen, profesor universitar, doctor inginer, Universitatea Tehnicd ,,Gheorghe Asachi" din lagi
pregedinte
2. SlStineanu Laurenliu, profesor universitar, dr. ing., Universitatea Tehnici ,,Gheorghe Asachi" din lapi
conducitor de doctorat
3. Ghiculescu Liviu Daniel, profesor universitar doctor inginer, Universitatea Politehnica din Bucure
referent oficial
4. Teodor Virgil, conferenliar universitar, doctor inginer, Universitatea ,,Dunirea de Jos" din Galali
referent oficial
5. Lupescu Octavian, profesor universitar, doctor inginer, Universitatea Tehnici ,,Gheorghe Asachi" din lagi
referent oficial
Cu aceasti ocazie vi invitdm si participali la suslinerea publici a tezei de doctorat.
cA$CAVAT Secretar qniversitate,
lng. Crislina |(agi!
3
CAP.1 SITUAŢIA ACTUALĂ A CUNOŞTINŢELOR TEHNICE ŞI ŞTIINŢIFICE PRIVIND PROCESUL
DE PRELUCRARE PRIN EROZIUNE ELECTRICĂ CU ELECTROD MASIV A SUPRAFEŢELOR
CILINDRICE EXTERIOARE DE MIC DIAMETRU
1.1 Posibilități de obținere a suprafețelor exterioare cilindrice
1.2 Scurt istoric referitor la metodele de prelucrare neconvenţionale, principii şi proces
1.3 Aplicabilitatea şi unele particularităţi ale procesului de prelucrare prin eroziune electrică cu electrod masiv a
suprafeţelor cilindrice exterioare de mic diametru
1.4 Fazele prelucrării prin eroziune electrică cu electrod masiv a suprafeţelor cilindrice exterioare de mic diametru
1.5 Aspecte de interes tehnologic la prelucrarea prin eroziune electrică cu electrod masiv a suprafeţelor cilindrice
exterioare de mic diametru
1.6 Factori capabili să afecteze valorile parametrilor de interes tehnologic la obţinerea prin electroeroziune cu
electrod masiv a suprafeţelor cilindrice exterioare de diametru mic
1.7 Concluzii
CAP.2 OBIECTIVELE ACTIVITĂŢII DE CERCETARE
CAP.3 CONTRIBUŢII TEORETICE LA STUDIUL PROCESULUI DE PRELUCRARE PRIN
EROZIUNE ELECTRICĂ CU ELECTROD MASIV A SUPRAFEŢELOR CILINDRICE EXTERIOARE
DE MIC DIAMETRU
3.1 Analiza condiţiilor teoretice de obţinere a suprafeţelor cilindrice exterioare de diametru mic.
3.2 Concepte esențiale referitoare la prelucrarea prin electroeroziune cu electrod masiv a suprafețelor cilindrice
exterioare de mic diametru
3.3 Consideraţii privind rolul lichidului dielectric în cadrul prelucrării cu electrod masiv a suprafeţelor de mic
diametru
3.4 Soluții practice de obținere a suprafețelor cilindrice interioare prin electroeroziune
3.5 Contribuţii privind analiza sistemică a procesului de prelucrare prin eroziune electrică cu electrod masiv a
suprafeţelor cilindrice exterioare de mic diametru
3.6 Contribuţii privind utilizarea metodei diagramei de idei în vederea identificării unor soluţii tehnice potrivite
pentru dezvoltarea încercărilor experimentale
3.7 Contribuţii privind metodologia evidenţierii soluţiilor tehnice posibile pentru prelucrarea prin eroziune
electrică cu electrod masiv a suprafeţelor cilindrice exterioare de diametru mic
3.7.1 Metoda enumerării ordonate
3.8 Contribuţii privind aplicarea metodei secvențial-selective pentru restrângerea numărul de soluţii susceptibile de
analiză mai amănunțită
3.9 Contribuţii privind aplicarea metodei deciziei impuse pentru selectarea unui dispozitiv de prelucrare prin
electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare de mic diametru
3.10 Concluzii
CAP.4 MATERIALE ŞI ECHIPAMENTE PENTRU STUDIUL PROCESULUI DE PRELUCRARE PRIN
EROZIUNE ELECTRICĂ CU ELECTROD MASIV A SUPRAFEŢELOR CILINDRICE EXTERIOARE
DE MIC DIAMETRU
4.1 Materiale pentru epruvete
4.2 Mașina de prelucrat prin electroeroziune
4.3 Electrozi sculă
4.4 Orientarea şi fixarea probelor şi electrozilor sculă
4.5 Mijloace utilizate pentru efectuarea măsurătorilor şi înregistrarea rezultatelor experimentale
4.5.1 Şubler Powerfix Profi Z22855
4.5.2 Balanţa analitică Radwag Partner AŞ 60/220/C/2
4.5.3 Microscopul Kestrel Elite
4.5.4 Microscopul Intel Play QX3
4.6 Concluzii
CAP.5 CONTRIBUŢII EXPERIMENTALE LA STUDIUL PROCESULUI DE PRELUCRARE PRIN
EROZIUNE ELECTRICĂ CU ELECTROD MASIV A SUPRAFEŢELOR CILINDRICE EXTERIOARE
DE MIC DIAMETRU
5.1 Obiective urmărite prin cercetarea experimentală
4
5.2 Schema de prelucrare utilizată
5.3 Variabilele independente ale procesului şi stabilirea valorilor lor. Programarea încercărilor experimentale
5.4 Rezultate experimentale
5.5 Utilizarea metodei Taguchi pentru cercetarea experimentală a procesului de prelucrare prin eroziune electrică
cu electrod masiv a suprafeţelor cilindrice exterioare de mic diametru
5.5.1 Principiile şi ariile de aplicare ale metodei Taguchi
5.5.2 Principii de utilizare ale Metodei Taguchi
5.5.3 Rezultate obţinute în urma prelucrarii prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare folosind probe
din oţel rapid
5.5.4 Rezultate obţinute în urma prelucrarii prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare folosind probe
din oţel carbon mediu 1 C 45
5.6 Concluzii
CAP.6 CONCLUZII GENERALE, CONTRIBUŢII PROPRII ŞI DIRECŢII VIITOARE DE CERCETARE
REFERINŢE BIBLIOGRAFICE
1. SITUAŢIA ACTUALĂ A CUNOŞTINŢELOR TEHNICE ŞI ŞTIINŢIFICE PRIVIND PROCESUL DE
PRELUCRARE PRIN EROZIUNE ELECTRICĂ CU ELECTROD MASIV A SUPRAFEŢELOR
CILINDRICE EXTERIOARE DE MIC DIAMETRU
Intensificarea cercetărilor din ultima jumătate de secol, cercetări orientate spre îmbunătăţirea continuă a
proprietăților materialelor utilizabile în industrie, a dus implicit la creşterea interesului companiilor şi a
cercetătorilor pentru dezvoltarea unor soluţii de prelucrare eficiente atât din punct de vedere tehnic cât şi economic
care să ţină pasul cu noile cerinţe de productivitate şi calitate a procedeelor de fabricație.
În cadrul prezentei lucrări, s-au considerat ca fiind suprafeţe cilindrice de diametru mic acele suprafeţe cu
diametre mai mici de 10 mm, acordându-se prioritate, în cadrul cercetărilor experimentale, chiar unor dimensiuni
diametrale mai mici de 2 mm. Alegerea acestui ordin de mărime a fost făcută luând în calcul anumite aspecte ce
țin de echipamentul ce va putea fi folosit ulterior în efectuarea încercărilor experimentale, dar în același timp
urmărind obiectivele tezei de doctorat. Este dificil de estimat care ar fi diametrele minime ale suprafețelor
cilindrice exterioare ce pot fi obținute prin electroeroziune, deoarece rezultatele depind în principal de adaptarea
echipamentului de lucru la ordinul de mărime dorit, nu doar de a deține un control sporit asupra procesului şi de a
avea o imagine clară a modului în care factorii de intrare influențează rezultatele finale. Au fost identificate mai
multe lucrări care abordează diferite aspecte ale prelucrării pieselor de dimensiuni reduse prin electroeroziune şi s-
a observat faptul că de fiecare dată a fost considerat un ordin de mărime diferit. În una din aceste lucrări (Gil et al.,
2013), autorii definesc micro-pinii ca fiind suprafețe cilindrice cu diametre mai mici de 1 mm şi confirmă faptul că
problema investigată este de un interes major atât pentru domeniul cercetării, cât şi pentru aplicațiile industriale.
Consultând literatura de specialitate, s-a constatat că un proces mai intens studiat până în prezent este cel al
obţinerii găurilor cu diametre reduse, datorită interesului crescut al producătorilor de autovehicule implicați, de
exemplu, în obţinerea micro-orificiilor din pulverizatoarele motoarelor cu aprindere prin compresie (Chen-Chun şi
Albert, 2007; Kao, 2007; Liu et al., 2013; Thanigaivelan et al., 2012).
Există diferite modalităţi de prelucrare clasice și neconvenționale prin care pot fi obţinute suprafețe
cilindrice exterioare: unele dintre aceste metode pot fi aplicate inclusiv pentru obținerea unor suprafețe cilindrice
exterioare de mic diametru. Apariţia tehnologiilor neconvenționale de prelucrare nu elimină tehnologiile clasice
(de prelucrare prin strunjire, frezare, găurire, rectificare), ci din contră, lărgeşte aria de utilizare şi permite, în unele
cazuri, îmbunătățirea considerabilă calității suprafeței prelucrate (Gavrilaș şi Marinescu, 1991). Chiar dacă
apelativul de „neconvenţional” duce cu gândul la nişte modalităţi de prelucrare cercetate doar în laboratoare, de
către un număr restrâns de persoane, în realitate nu este deloc aşa, aceste tehnologii fiind folosite pe o scară foarte
largă în industrie şi dezvoltându-şi continuu şi într-un mod accelerat sfera de utilizare (Dodun, 2001).
Datorită numeroaselor situaţii în care s-a constat că metodele convenţionale de prelucrare nu puteau fi
aplicate din cauza diferitelor constrângeri (forme foarte complexe ale pieselor, toleranţe foarte strânse de execuție,
duritate mare a materialului piesei etc.), popularitatea metodelor de prelucrare neconvenţionale a crescut în
ultimele decenii. Apariţia acestora se impunea în special pentru a satisface toate cerinţele de calitate, de
productivitate și de costuri, reieșite din studiul desenului de execuţie a unei anumite piese.
Prelucrarea prin eroziune electrică poate fi definită ca fiind un procedeu de prelucrare a semifabricatelor
din materiale electroconductive, care foloseşte efectele erozive ale descărcărilor electrice în impuls, descărcări
5
amorsate periodic între semifabricatul ce trebuie prelucrat şi un electrod sculă, scopul final fiind cel de a înlătura
surplusul de material din semifabricat. Atât semifabricatul cât şi electrodul sculă sunt imersați în lichidul dielectric
şi sunt conectați în circuitul unei surse de curent electric. Descărcarea electrică are loc atunci în momentul în care
intensitatea câmpului electric format între cele mai apropiate asperități de pe semifabricat şi de pe electrod este
mai mare decât așa-numita rigiditate locală a dielectricului.
O diferenţă notabilă dintre prelucrarea prin electroeroziune la nivel macro şi prelucrarea prin
electroeroziune la nivel micro (suprafeţe caracterizate prin dimensiuni mici, de exemplu având valori mai mici de
1 mm) este reprezentată de faptul că, la cea de-a doua variantă, energia de descărcare este micşorată, în scopul de a
îmbunătăţi precizia şi rugozitatea suprafeţelor prelucrate, dar, totodată, şi de a asigura condiţii adecvate dezvoltării
procesului electroeroziv. Pentru a miniaturiza procesul, este necesară adaptarea echipamentului de lucru, cum ar fi,
de exemplu, utilizarea unor generatoare capabile să producă impulsuri de o intensitate scăzută şi, totodată, a unor
subsisteme ale sistemului tehnologic caracterizat printr-o precizie ridicată a deplasărilor relative dintre electrodul
sculă şi semifabricat. Avantajul inexistenţei unui contact fizic între electrodul sculă şi semifabricat recomandă
procesul de eroziune pentru obținerea pieselor miniaturale. Cu toate acestea, o problemă generală este aceea a acţiunii forței generate de vâscozitatea lichidului dielectric
asupra semifabricatului, care este mult mai pronunțată în cazul microprelucrarilor, deoarece electrodul subțire este
mai susceptibil la deformare. Se remarcă faptul că viteza și debitul lichidului dielectric sunt limitate de frecarea
fluidă care ar putea afecta forma corectă a electrodului. Elementele specifice prelucrării prin electroeroziune a
pieselor cu dimensiuni diametrale reduse, analiza procesului, creşterea eficienţei spălării cu lichid dielectric în
zona de lucru şi folosirea unor prelucrări de tip hibrid par a fi temele preferate de cercetători în cazul
microprelucrarilor (Slătineanu et al., 2017; Liu et al., 2013; Ghiculescu et. al., 2013; Wang şi Zhu, 2009; Gil et al.,
2013; Katz și Tibbles, 2005; Thanigaivelan et al., 2012; Fang et. al., 2013; Znidarsic şi Junkar, 2013).
Se poate constata că, în ciuda faptului că problema obţinerii de suprafeţe de mici dimensiuni prin
electroeroziune a fost abordată de mulţi cercetători, sunt încă multe probleme ale căror soluţii optime nu au fost
găsite încă şi se aşteaptă ca aceste soluţii să fie găsite prin noi investigaţii ştiinţifice.
Două surse bibliografice (De Wolf et al., 2010; Shailesh, 2013) menţionează anul 1770 ca fiind cel în care
procesul de electroeroziune a fost evidențiat pentru prima dată de către cercetătorul englez Joseph Priestley, cel
care a şi elaborat la vremea aceea un studiu asupra a ceea ce descoperise. Soluţia de prelucrare era însă imprecisă
şi modalităţile de a o controla erau foarte limitate. În 1889, un proces de prelevare de material din semifabricat cu
ajutorul descărcărilor electrice a fost identificat şi ulterior brevetat (patentul nr. 416.873 intitulat “Cutting Metal by
Electricity”) de către Benjamin Chew Tilghman, cercetător american din Philadelphia. Baza teoretică necesară
dezvoltării primei maşini de prelucrare prin electroeroziune a fost pusă în anul 1943 de către 2 cercetători ruşi (soţ
şi soţie), B.R Lazarenko şi N.I Lazarenko. Cei doi au realizat o instalaţie care avea la bază un generator alternativ
de impulsuri, transferate periodic în interstiţiul dintre cei doi electrozi unde se desfășura o descărcarea de energie
prin intermediul unor scântei electrice. Această instalaţie era folosită în special pentru prelucrarea unor repere din
construcția pieselor de artilerie (Gavrilaș şi Marinescu, 1991; McGeough, 1988).
Au fost identificate cinci faze esenţiale ale prelucrării prin eroziune electrică a suprafeţelor cilindrice
exterioare de diametru mic corespunzătoare unor semifabricate din materiale electroconductoare (Nichici et al.,
1983; Gavrilaș şi Marinescu, 1991; Tăbăcaru şi Banu, 2008):
- aducerea electrodului sculă în apropierea suprafeţei de prelucrat a semifabricatului. Se observă o creştere
a temperaturii lichidului dielectric în zona în care distanţa dintre cele mai apropiate asperităţi ale celor doi electrozi
este minimă. Se facilitează apariţia unui proces de ionizare datorită ciocnirilor frecvente ale electronilor emişi cu
moleculele sau atomii substanţelor din lichidul dielectric.
- scad proprietăţile izolatoare ale lichidului dielectric cu precădere de-a lungul unui canal îngust, în care
câmpul electric este foarte intens.
- datorită continuării scăderii proprietăţilor izolatoare ale lichidului dielectric, se observă apariţia unui
canal de descărcare între cele mai apropiate asperităţi de pe suprafaţa activă a electrodului scula şi de pe cea a
semifabricatului.
- intensitatea curentului generat în faza anterioară creşte (între 2000 şi 500000 descărcări electrice pe
secundă), facilitând apariţia unei bule gazoase, simultan cu dezvoltarea unei coloane de plasmă caracterizate prin
valori mari ale temperaturii. Datorită temperaturii ridicate a materialelor aflate la contactul coloanei de plasmă cu
suprafeţele celor doi electrozi, mici cantităţi din aceste materiale ajung în stare de topire şi chiar vaporizare, ceea
ce generează microexplozii capabile să arunce în dielectric picături sau vapori din materialele electrozilor.
- intensitatea curentului şi a tensiunii existente pe cei doi electrozi se diminuează, afectând şi dimensiunea
bulei de gaz. Materialul topit preluat de către lichidul dielectric se transformă în mici sfere şi este înlăturat din
zona de lucru.
6
Ca şi parametri de interes tehnologic şi, totodată, variabile de ieşire din procesul de prelucrare prin
electroeroziune, s-ar putea considera: productivitatea procesului (în unele cazuri denumită şi rată de îndepărtare a
materialului din semifabricat sau din proba supusă investigației), durabilitatea şi uzura electrodului sculă,
rugozitatea suprafeţelor prelucrate, precizia de prelucrare corespunzătoare respectivelor suprafețe. În situaţia în
care se prelucrează suprafeţe cilindrice exterioare de mic diametru, precizia de prelucrare poate face referire şi la
abaterea de la formă cilindrică, existând totodată riscul de a obţine o suprafaţă ce ar putea fi apreciată ca fiind
conică. Acest rezultat nedorit poate apărea din diverse motive, de exemplu: ca urmare a uzurii înregistrate pe
partea activă a electrozilor sculă, accesului îngreunat al lichidului dielectric în zona de lucru sau alegerea unor
parametri de intrare prea agresivi. Problema capătă un interes suplimentar când se recurge la prelucrarea simultană
a mai multor suprafețe cilindrice exterioare, metodă care să permită, de exemplu, realizarea prin prelucrare a mai
multor coloane de mic diametru.
Opiniile referitoare la factorii capabili să exercite influenţa asupra rezultatelor unei prelucrări prin
electroeroziune formulate de către diferiţi cercetători sunt diverse. Cumulând datele din diferite lucrări (Bahari,
2007; Buidoș, 2006; Gavrilaș și Marinescu, 1991; Grama, an de publicare neprecizat; Ghiculescu, 2004;
Slătineanu, 2002; Mihăilă, 1999; Şomer, 2005; Tăbăcaru și Banu, 2008; Tomadi et. al., 2009), cei 5 parametri cu o
influenţă ridicată sunt: durata impulsului electric, durata pauzei dintre impulsuri, mărimea interstiţiului de lucru,
ponderea duratei impulsului în cadrul unei perioade şi puterea electrică.
În prezent, prelucrarea prin electroeroziune este utilizată cu succes în aproape orice ramură industrială din
domeniul fabricaţiei de maşini, atunci când se pune problema materializării unor procese de prelucrare în
semifabricate din materiale dure şi foarte dure. Problema obţinerii suprafeţelor cilindrice exterioare de diametru
mic a fost o preocupare pentru cercetători în decursul ultimilor 10 ani, dar nu s-a bucurat de acelaşi interes ridicat
precum prelucrarea la nivel macro, existând încă numeroase aspecte şi particularităţi ce pot fi cercetate în vederea
îmbunătăţirii controlului asupra procesului.
2. OBIECTIVELE ACTIVITĂŢII DE CERCETARE
În primul capitol al tezei au fost urmărite aspecte ce ţin de situaţia actuală a cunoştinţelor tehnice şi
ştiinţifice privind procesul de prelucrare prin eroziune electrică în general şi a celui de obţinere a suprafeţelor
cilindrice exterioare de diametru mic în particular. În ultimul secol, tehnologia prelucrării materialelor a evoluat
considerabil în special datorită necesităţii de a ţine pasul cu materialele şi aliajele nou descoperite. S-a decis
abordarea temei prelucrării prin electroeroziune cu electrod masiv a suprafeţelor cilindrice exterioare de mic
diametru având în vedere următoarele aspecte:
- chiar dacă procesul de electroeroziune a fost intens cercetat în trecut, domeniul este suficient de larg încât
să permită abordarea unor teme noi şi descoperirea unor mijloace de a depăşi anumite puncte slabe a acestuia, cum
ar fi productivitatea relativ scăzută în comparaţie cu alte metode clasice de prelucrare a materialelor, care au totuşi
o mare constrângere: duritatea materialelor.
- tendinţa de minimizare este întâlnită tot mai frecvent atât din considerente tehnice, cât şi economice.
Cerinţa generală este de a obţine piese sau ansambluri cu dimensiuni scăzute, dar cu fiabilitate şi proprietăţi
similare cu cele de dimensiuni medii sau mări.
- obţinerea suprafeţelor cilindrice exterioare prin electroeroziune este o arie mai puţin exploatată până în
prezent, dar care prezintă un potenţial ridicat pentru utilizarea în industrie: micropoansoane folosite în procese de
prelucrare bazate pe deformare plastică, obţinere de găuri multiple, de fabricare a unităţilor de dozare multiple sau
legate chiar de existenţa unor asemenea cerinţe exprese în industria ceasurilor şi în cea medicală.
Etapa anterioară de documentare a permis identificarea unor direcţii de cercetare viitoare care să includă
aspecte care nu au fost abordate anterior sau pentru care nu au fost obţinute rezultate satisfăcătoare pe cale
teoretică sau experimentală. De asemenea, luând în considerare echipamentul disponibil pentru încercările
experimentale susceptibile a se desfășura în cadrul laboratoarelor Facultăţii de Construcţii de Maşini şi
Management Industrial de la Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iaşi, s-a decis abordarea temei
prelucrării cu electrod masiv a suprafeţelor cilindrice exterioare de diametru mic şi trasarea unor obiective în
vederea stabilirii paşilor necesari activităţilor de cercetare teoretică şi experimentală:
1. Continuarea documentării şi înţelegerea procesului astfel încât să se poată crea o imagine reprezentativă
asupra procesului de prelucrare cu electrod masiv a suprafeţelor cilindrice exterioare de diametru mic.
2. Parcurgerea unor etape de cercetare teoretică referitoare la fenomenele care stau la baza prelucrării prin
electroeroziune şi la rolurile pe care le îndeplineşte lichidul dielectric în prelucrarea prin electroeroziune a
suprafeţelor cilindrice exterioare de diametru mic, în vederea definirii direcţiilor ulterioare de cercetare.
3. Dezvoltarea unor studii ştiinţifice cu scopul de a evalua procesul şi factorii cu o influenţă ridicată asupra
valorilor parametrilor de interes tehnologic în cazul prelucrării prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice
7
exterioare de mic diametru.
4. Utilizarea unor metode de stimulare a creativităţii în vederea selecţiei unei soluţii tehnice adecvate
pentru dezvoltarea încercărilor experimentale.
5. Identificarea unor metode de prelucrare a rezultatelor experimentale care ar putea fi folosite pentru a
analiza influenţa diferiţilor factori de intrare în proces asupra valorilor parametrilor de ieşire, inclusiv pentru
optimizarea procesului şi ilustrarea grafică a influenţelor exercitate de către diferiţi factori asupra rezultatelor
obţinute în urma încercărilor experimentale.
6. Conceperea şi ulterior punerea în practică a unor scheme de prelucrare care să ofere posibilitatea de a
efectua investigaţii ştiinţifice asupra procesului de obţinere a suprafeţelor cilindrice de mic diametru prin
electroeroziune. Se va urmări apoi stabilirea echipamentelor necesare pentru efectuarea încercărilor experimentale,
a materialelor şi geometriei semifabricatelor şi a sculelor. Se vor efectua încercările experimentale în conformitate
cu un plan ce va conţine etape bine stabilite pentru a reduce cât mai mult eventualele erorii cauzate de factorul
uman sau de alţi factori ce ar putea afecta precizia şi corectitudinea rezultatelor experimentale.
7. Se va formula o serie de recomandări care vor putea fi folosite în practică sau ca bază pentru cercetările
viitoare. Se va urmări stabilirea unor modele matematice empirice care să evidenţieze influenţa exercitată, de
exemplu, de către unii parametrii ai regimului de lucru asupra valorilor parametrilor de ieşire din procesul
investigat, modele cu o valabilitate mai largă şi care să poată fi folosite pentru a avea un control îmbunătăţit asupra
procesului de prelucrare prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare de diametru mic.
8. Elaborarea unor lucrări ştiinţifice care să aibă potenţial de publicare în jurnale ştiinţifice de specialitate
şi definirea unor recomandări pentru punerea în practică a unor soluţii de optimizare şi de control al procesului de
obţinere a suprafeţelor cilindrice exterioare de mic diametru prin electroeroziune.
3. CONTRIBUŢII TEORETICE LA STUDIUL PROCESULUI DE PRELUCRARE PRIN EROZIUNE
ELECTRICĂ CU ELECTROD MASIV A SUPRAFEŢELOR CILINDRICE EXTERIOARE DE MIC
DIAMETRU
În construcţia de maşini, suprafeţele cilindrice şi cilindrii sunt întâlniţi relativ frecvent. Un bun exemplu
ar fi acela al obţinerii diferitelor îmbinări între două piese, când se pot lua în considerare suprafeţe de tip cilindru.
Pe de altă parte, există o varietate largă de metode de prelucrare, atât clasice cât şi neconvenţionale, în măsură să
îndeplinească condiţiile de obţinere a suprafeţelor cilindrice exterioare. Dacă prelucrabilitatea materialului
semifabricatului este scăzută, este recomandată folosirea metodelor neconvenţionale, aşa cum este şi cazul
prelucrării prin electroeroziune cu electrod masiv sau a celei cu electrod filiform. Principala constrângere este
aceea de a avea un semifabricat dintr-un material electroconductiv.
În calitate de element de bază al materializării unei prelucrări prin electroeroziune, se poate lua în
considerare procesul de dezvoltare a descărcărilor electrice în impulsuri între cele mai apropiate asperităţi existente
pe suprafeţele active ale electrodului-scula şi a electrodului-semifabricat, între care există o mişcare relativă.
Descărcarea electrică apare de regulă în zona în care cei doi electrozi sunt imersaţi în lichidul dielectric, fiind
asigurate condiţii adecvate în acest sens prin însăşi soluţia tehnologică utilizată.
Procesul de prelucrare prin electroeroziune facilitează obţinerea de suprafeţe cu forme complexe în
electrodul-semifabricat realizat din materiale electroconductive, caracterizate eventual prin duritate ridicată, ce
face dificilă sau realmente imposibil de aplicat o metodă aşa-numită clasică de prelucrare (Slătineanu, Coteaţă,
Gherman, Dodun, Beşliu, Stoica, 2013). Unul din rolurile lichidului dielectric este acela de a îndepărta particulele
metalice detaşate din cei doi electrozi, ca o consecinţă a descărcărilor electrice.
Pe măsură ce electrodul sculă pătrunde în materialul semifabricatului, accesul lichidului dielectric şi
împrospătarea sa în interstiţiul frontal şi respectiv pe circumferinţa electrodului sculă (în interstiţiul lateral) se face
cu mare dificultate. Menţinerea în acest spaţiu îngust a particulelor metalice desprinse din electrozi în zona
descărcărilor electrice facilitează dezvoltarea de descărcări electrice suplimentare (descărcări parazite), care vor
contribui la topiri adiţionale de material, atât din electrodul sculă, cât şi din semifabricat. Întrucât prelucrabilitatea
prin eroziune electrică a materialului electrodului sculă este mai scăzută, în materialul semifabricatului se dezvoltă
un proces mai intens de eroziune şi acest lucru se înregistrează îndeosebi la nivelul unor suprafeţe prelucrate
anterior. Astfel, în locul suprafeţelor cilindrice exterioare dorite, vor fi obţinute suprafeţe de formă conică.
Consultând literatura de specialitate, au fost identificare patru roluri majore ce trebuiesc îndeplinite de
către lichidul dielectric (Bradford, 2008; Kunieda et al., An de publicare neprecizat; Sommer at al., 2005): rolul
izolator, rolul de răcire, rolul de a înlătura materialul erodat din spaţiul dintre electrozi şi rolul de asigurare a
condiţiilor pentru dezvoltarea unui fenomen de ionizare.
8
În scopul de a obţine suprafeţe cilindrice exterioare de diametru mic cu ajutorul electroeroziunii cu electrod
masiv, pot fi aplicate diferite scheme de prelucrare. Folosirea unui cerc în calitate de linie generatoare şi a unei
linii drepte în calitate de directoare ar putea constitui o opţiune utilizabilă în vederea obținerii unor suprafețe
cilindrice exterioare. Practic, linia generatoare ar putea fi materializată de către muchia circulară ce apare la
intersecția suprafeței cilindrice interioare a unui electrod-scula tubular cu suprafața sa frontală (figura 1).
O altă soluţie a fost concepută ca urmare a necesității de detașare a unei piese cilindrice dintr-un semifabricat
masiv, realizat dintr-un material metalic electroconductiv caracterizat printr-o prelucrabilitate scăzută prin procedee
clasice (aliaj rezistent la temperaturi ridicate), ajungându-se la folosirea unui electrod sculă tubular (figura 2).
O problemă creată de prezenţa îndelungată a particulelor metalice în interstițiul lateral generat în prealabil
(prin mișcarea de pătrundere treptată a electrodului sculă în materialul semifabricatului) este reprezentată de
generarea unor descărcări așa-numite parazite (fără utilitate pentru rezultatele dorite a se obține), de-a lungul unor
traiectorii ce includeau electrodul sculă – particulă aflate în suspensie în lichidul dielectric - semifabricat (figura 2,
b). Deoarece suprafaţa piesei obţinute iniţial era afectată pentru un timp mai îndelungat de către descărcările
electrice parazite, avea loc o îndepărtare suplimentară de material din semifabricat şi suprafaţa cilindrică
intenționată a se obține se transformă într-o suprafață ce putea
fi apreciată ca fiind conică, conicitatea respectivă fiind o
abatere de formă de la suprafața cilindrică dorită a se obține
(figura 3).
În vederea diminuării erorilor de formă, o a doua
schemă de prelucrare a fost propusă şi aplicată (figura 4).
Această schemă de prelucrare se bază pe realizarea mişcării de
lucru de către semifabricatul ce urma a fi prelucrat, ataşat însă
la capul de lucru al maşinii - unelte, în timp ce electrodul sculă
tubular a fost plasat într-o menghină fixată pe masa maşinii.
Ataşarea semifabricatului la capul de lucru al maşinii a avut ca
scop facilitarea eliminării particulelor metalice erodate din cei
doi electrozi utilizând evacuarea naturală a respectivelor
particule, sub acţiunea forţei gravitaţionale. De remarcat este
Fig. 1. Obținerea unei piese cilindrice cu
ajutorul unui electrod sculă tubular
(Slătineanu, Coteaţă, Gherman, Beşliu,
Radovanovic, Mircescu şi Stoica, 2013)
Fig. 2. Modalitate uzuală de obținere a pieselor cilindrice dintr-un semifabricat;
a – reprezentare schematică a procedeului de prelucrare; b – modalitatea de
generare a așa-numitelor descărcări electrice parazite (Slătineanu, Coteaţă,
Gherman, Beşliu, Radovanovic, Mircescu și Stoica, 2013)
Fig. 4. Obținerea pieselor cilindrice folosind
un semifabricat ce executa o mișcare de lucru (Slătineanu,
Coteaţă, Gherman, Beşliu, Radovanovic, Mircescu şi
Stoica, 2013)
Fig. 3. Eroare de forma în cazul modalității uzuale
de obţinere a pieselor cilindrice (Slătineanu,
Coteaţă, Gherman, Beşliu, Radovanovic,
Mircescu şi Stoica, 2013)
Fig. 5. Geometrie modificata a zonei active a
electrodului scula; a- forma inițială; b- forma
modificata (Slătineanu, Coteaţă, Gherman,
Beşliu, Radovanovic, Mircescu și Stoica, 2013)
9
faptul că punerea în practică a acestei scheme de prelucrare a confirmat o scădere semnificativă a mărimilor
erorilor de formă, fără a putea fi însă eliminată în totalitate o anumită conicitate (destul de redusă şi admisibilă, ca
atare, în cazul respectiv) a suprafețelor realizate prin eroziune electrică.
Utilizarea unui electrod sculă cu o formă modificată a zonei active (figura 5, b) poate reprezenta o altă
soluţie constructivă deoarece ar permite diminuarea numărului descărcărilor electrice parazite. Experimentele
efectuate au dovedit o uzură foarte scăzută a electrodului sculă, datorată cel mai probabil utilizării condițiilor de
lucru optime propuse de programul maşinii-unelte.
Analiza sistemelor a apărut ca urmare a creşterii complexităţii proceselor şi fenomenelor și când au fost
necesare noi metode şi practici de conducere a acestora. Acest tip de analiză a înlocuit unele dintre metodele
analitice, ducând către rezultate pozitive atât din punct de vedere tehnic, cât și practic (Păun, 2014). Premisă de la
care se pleacă atunci când se pune problema aplicării analizei sistemice este aceea că ar exista posibilităţi de
perfecţionare şi de îmbunătăţire continuă a calităţii sistemului, îmbunătăţire ce poate avea loc analizând sistemul
actual şi restructurându-l.
Diagrama de idei poate fi considerată ca un instrument grafic-imagistic de tip arborescent, ce poate fi
folosit într-o manieră personală în etapa de investigare a stadiului actual al tehnicii dintr-un anumit domeniu
(Seghedin, 2011). Principalul avantaj al acestei metode este că, datorită caracterului structurat al informaţiilor
acumulate și prelucrate, asigură o înţelegere mai bună a unei teme și oferă posibilitatea de a formula întrebări-
problemă, ipoteze ce vizează obținerea unor îmbunătățiri sau de a contribui în mod efectiv la identificarea unor
soluţii ale problemei abordate.
În conceperea unei diagrame de idei se pleacă de la domenii foarte largi, ulterior recurgându-se la
concentrarea pe subdomenii, pe variante funcţionale, pe alternative constructive etc. Utilizând diagrama de idei, se
ajunge în final la o soluţie de bază ce va fi mai bine definită și dezvoltată în următoarele etape ale rezolvării
problemei de concepere şi dezvoltare a unei soluţii constructive sau tehnologice.
În acest caz, componenţa principală luată în considerare a fost desigur mașina de electroeroziune Sodick
AD3L, obiectivul urmărit prin elaborarea diagramei de idei fiind cel de a identifica o variantă optimă, care să
permită atât studiul procesului de electroeroziune, cât și obţinerea efectivă a suprafeţelor cilindrice exterioare.
Pentru a putea realiza o analiză eficientă şi în aceeași timp nu foarte complexă sau dificil de gestionat, s-au luat în
considerare numai cinci ansambluri formatoare, reprezentând în principal modalități de modificare accesibile
utilizatorului unei mașini de prelucrat prin electroeroziune cu electrod masiv. S-a apreciat de asemenea că aceste
cinci ansambluri reprezintă, împreună cu setările maşinii, cele mai importante posibilităţi de a influenţa rezultatele
unui proces de electroeroziune.
Fig. 6. Rezultatul analizei sistemice a procesului de prelucrare prin eroziune electrica cu electrod masiv a
suprafețelor cilindrice exterioare de mic diametru
10
A fost selectată o variantă de schemă de prelucrare care va fi utilizată pentru efectuarea încercărilor
experimentale, parcurgându-se următoarele etape:
Cu ajutorul diagramei de idei, au fost cumulate într-un singur tabel diferite variante ale componentelor
unei scheme de prelucrare ce ar putea fi folosite în cadrul încercările experimentale;
Metoda enumerării ordonate, considerată a fi una din cele mai cunoscute metode din categoria
algoritmilor de sortare, a fost aplicată pentru a evidenţia toate combinaţiile posibile ce ar putea fi puse în practică
în vederea alegerii unei scheme de prelucrare utilizabile în cadrul încercărilor experimentale.
Din cauza numărului mare de variante susceptibile de utilizare în calitate de scheme de prelucrare și a
faptului că selecţia celei optime ar reprezenta un proces anevoios într-o asemenea situație, precum și a riscului de
omitere a unor soluţii posibile de interes din punctul de vedere al cercetării experimentale, s-a apelat la metoda
secvențial-selectivă în vederea restrângerii numărului de
soluţii necesar a fi analizate ulterior mai amănunţit,
ajungându-se la selectarea a doar 4 soluţii dintr-un total
de 960 de posibile soluţii.
S-a realizat o analiză mai detaliată a soluțiilor
selectate anterior prin metoda deciziei impuse,
identificându-se cea mai convenabilă soluţie pentru
schema de prelucrare, schemă caracterizată prin
necesitatea de a utiliza o singură mişcare rectilinie ca
mişcare de lucru, ulei în calitate de fluid de lucru,
electrod sculă amplasat pe capul de lucru al maşinii şi
semifabricatul (epruvetă) pe masa acesteia, electrod
sculă din tablă subţire cu o grosime mai mică de 5mm
(Figura 7).
Etapă ce cuprinde contribuţiile teoretice la studiul
procesului de prelucrare prin eroziune electrică cu
electrod masiv a suprafeţelor cilindrice exterioare de mic diametru oferă în primul rând o imagine de ansamblu
asupra multiplelor soluţii constructive la care se poate apela când apare necesitatea de a obţine suprafeţe cilindrice
exterioare. Numărul de soluţii constructive ce ar fi putut fi folosite în vederea punerii în practică a încercărilor
experimentale a depins şi de disponibilitatea echipamentului existent în dotarea laboratorului de tehnologii
neconvenționale din Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași. Utilizarea metodei de stimulare a
creativităţii şi mai apoi aplicarea etapelor ce au ajutat la selecţia soluţiei tehnice optime şi-au îndeplinit pe deplin
scopul, diminuând timpul necesar luării unei decizii obiective referitoare la soluţia constructivă ce va fi folosită în
continuare.
Tabelul 1. Diagrama de idei elaborată pentru identificarea variantelor unor scheme de prelucrare prin electroeroziune a
suprafețelor cilindrice exterioare de mic diametru
A. Mișcarea de lucru B. Fluid de
lucru
C. Amplasare electrod
scula
D. Amplasare
semifabricat E. Forma electrodului scula ?
A1. O singură mișcare
rectilinie
B1. Lichid
special
C1. Pe capul de lucru al
mașinii
D1. Pe capul de lucru al
mașinii
E1. Bucșă (figura 3.9, figura.
3.10)
A2. O singura mișcare de rotație
B2. Ulei C2. Pe masa mașinii D2. Pe masa mașinii E2. Din tablă groasă (>5mm)
A3. O mișcare de rotație
şi o mișcare de translație B3. Aer
C3. Intr-un dispozitiv
amplasat pe masa mașinii
D3. Intr-un dispozitiv
amplasat pe masa mașinii
E3. Din tablă subțire
(<5mm) – figura 3.11
? B4. Apă
C4. Intr-un dispozitiv
amplasat pe capul de lucru al mașinii
D4. Intr-un dispozitiv
amplasat pe capul de lucru al mașinii
E4. Bara/bare ce se rotește/rotesc în jurul axei
suprafeței cilindrice care
trebuie obținute – figura 3.12
B5. Motorină ? ? ?
?
Fig. 7. Schema de prelucrare aplicata pentru obținerea
suprafețelor cilindrice exterioare de diametru mic
folosind un electrod scula sub forma de placă (Stoica
et al., 2015)
11
4. MATERIALE ŞI ECHIPAMENTE PENTRU STUDIUL PROCESULUI DE PRELUCRARE PRIN
EROZIUNE ELECTRICĂ CU ELECTROD MASIV A SUPRAFEŢELOR CILINDRICE EXTERIOARE
DE MIC DIAMETRU
Considerând soluţia constructivă selectată conform paşilor descrişi în capitolul anterior, soluţie constructivă
caracterizată prin necesitatea de a utiliza o singură mişcare rectilinie ca mişcare de lucru, ulei în calitate de fluid de
lucru, electrod sculă amplasat pe capul de lucru al maşinii şi semifabricatul (epruvetă) pe masa acesteia, electrod
sculă din tablă subţire cu o grosime mai mică de 5mm.
Pentru încercările experimentale, s-a optat pentru folosirea maşinii de prelucrat prin electroeroziune cu
electrod masiv de tip Sodick AD3L, mașină aflată în dotarea laboratorului de tehnologii neconvenționale din
Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iaşi. Această mașină oferă posibilitatea realizării unor mişcări
controlate numeric în lungul celor 3 axe ale unui sistem de coordonate spațial, iar subansamblurilor din
componență echipamentului permit modificarea relativ ușoară a duratei impulsului, a duratei pauzei dintre
impulsuri şi respectiv a intensităţii curentului de vârf din descărcarea electrică, adică a valorilor unor factori de
intrare în procesul de prelucrare supus investigației.
S-au adoptat ca şi materiale pentru probe oţelul rapid (figura 8) de tip HS18-1-1 (simbolul utilizat anterior
fiind Rp3) şi 1C45 (simbol anterior: OLC45). În alegerea primului material s-au luat în considerare mai mulţi
factori, printre care folosirea prelucrării prin electroeroziune în industrie pentru obținerea unor suprafețe ale
sculelor așchietoare şi respectiv existența unor direcții în care prelucrarea prin eroziune electrică ar putea contribui
la îmbunătăţirea condițiilor de realizare a unor suprafețe în semifabricate din materiale caracterizate printr-o
duritate ridicată. S-a recurs la utilizarea ca material pentru epruvete a oțelului rapid HS18-1-1considerând deci că
rezultatele experimentele ar putea prezenta interes pentru cazul general al materialelor electroconductive cu o
duritate ridicată, când alte metode de prelucrare ar fi extrem de greu sau chiar imposibil de aplicat. Oțelul cu un
conținut mediu de carbon 1C45 a fost în acest caz luat în considerare în calitate de material etalon, pentru a
observa diferenţele între valorile parametrilor de ieşire în cazul prelucrărilor cu aceleaşi date de intrare a unui oțel
caracterizat printr-o prelucrabilitate scăzută prin procedee clasice (datorită durității lui mari ) și respectiv a unui
material care este utilizat în mod curent în calitate de material etalon în cadrul cercetărilor privind prelucrabilitatea
materialelor prin diferite procedee de prelucrare.
Pentru încercările experimentale s-a folosit un electrod sculă de forma celui din figura 9, având
dimensiunile prezentate în figura 10 şi o grosime de 1.96 mm. Electrodul sculă a fost realizat din cupru
electrotehnic, cu 8 seturi (zone) similare, de câte 4 găuri fiecare, diametrele găurilor fiind de 1.56 mm, 2 mm, 0.84
mm şi 1.4 mm. Găuri au fost realizate prin așchiere, cu ajutorul unor burghie de diametre mici. Materialul piesei
suplimentare necesare prinderii electrodului sculă ce se poate observa în figura 9 a fost realizat dintr-un oțel
laminat obișnuit, cu rezistență mecanică scăzută, el nefiind supus unor solicitări mecanice prea intense.
Zonele numerotate de la 1 la 8 în figura 10 corespund
zonelor active ale electrodului sculă, ce s-au utilizat
succesiv pentru prelucrarea prin electroeroziune în
cele 16 încercări experimentale (s-a folosit un electrod
sculă pentru prelucrarea epruvetei din oțel rapid
H118-1-1 și respectiv un al doilea electrod sculă în
cazul prelucrării epruvetei din oțel 1C45). Pentru
fixarea electrodului sculă pe maşina de
electroeroziune va fi utilizat un dispozitiv de prindere
Fig. 8. Proba din otel rapid sub forma de
bară în care s-a efectuat prelucrarea prin
electroeroziune a unor suprafețe cilindrice exterioare
de mic diametru
Fig. 9. Electrodul scula folosit la încercările
experimentale şi elementul suplimentar necesar
orientării și fixării în subsistemul portelectrod
Fig. 10. Dimensiunile inițiale ale electrodului scula
folosit în cadrul încercărilor experimentale
12
a electrozilor sculă de tip EROWA ER-010793, iar în vederea estimării productivităţii şi a uzurii electrozilor, s-a
avut în vedere o balanţă analitică de tip Radwag Partner AŞ 60/220/C/2, cu care se să se determine masele
electrodului sculă şi semifabricatul înainte şi după fiecare încercare experimentală în parte în parte (se vor efectua
câte 3 cântăriri).
Pentru obţinerea unor suprafeţe exterioare de diametru mic de o calitate ridicată a fost necesar ca
electrodul-scula să conţină găuri (orificii de mic diametru) fără bavuri, cu o cilindricitate cât mai bună. Suprafețele
găurilor au fost supuse unor examinări înainte de efectuarea încercărilor experimentale, pentru a stabili în ce
măsură ele vor fi afectate ca urmare a fiecărei încercări experimentale.
După prelucrări, atât suprafeţele
exterioare obţinute cât şi găurile de pe
plăcuţa de cupru folosită drept electrod-
scula au fost supuse unor măsurători pe
microscopul Kestrel Elite (figura 11) şi
folosind sistemul digital de citire pentru
efectuare de măsurători în lungul a 2, 3 şi
4 axe (figura 12).
5. CONTRIBUŢII EXPERIMENTALE LA STUDIUL PROCESULUI DE PRELUCRARE PRIN
EROZIUNE ELECTRICĂ CU ELECTROD MASIV A SUPRAFEŢELOR CILINDRICE EXTERIOARE
DE MIC DIAMETRU
Punctul de plecare pentru cercetarea experimentală a fost reprezentat de analiza situaţiei actuale a
informațiilor științifice și tehnice existente, documentația tehnică accesibilă şi a direcţiei în care se îndreaptă
cercetările referitoare la tehnologiile neconvenţionale în general şi la micro-prelucrarea prin electroeroziune în
particular. Obiectivul general urmărit a fost cel de identificare a unor soluții de optimizare sau cel puțin de
îmbunătățire care să aducă valorile parametrilor de ieşire din proces la un nivel cât mai adecvat din punctul de
vedere al diferitelor cerințe de prelucrare.
Alegerea temei propriu-zise de cercetarea plecat și de la constatarea că într-un domeniu restrâns din
familia mai largă a prelucrărilor prin electroeroziune, relativ puţini cercetători au abordat subiectul obținerii prin
electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare de diametru mic. Unele aspecte cu privire la acest tip de
prelucrare au fost abordate în lucrări elaborate anterior în cadrul Departamentului de Tehnologia Construcțiilor de
Mașini din cadrul Universității Tehnice „Gheorghe Asachi” din Iași, fiind descrisă utilizarea unor electrozi sculă
tubulari din cupru pentru punerea în practică a anumitor scheme de prelucrare. O variantă interesantă a fost cea
bazată pe eliminarea materialului electrodului sculă din anumite zone inactive ale electrozilor sculă tubulari,
pentru a asigura neafectarea preciziei de prelucrare de către particulele metalice detașate din cei doi electrozi și
aflate temporar în spațiul de lucru (Slătineanu et al., 2015).
În cadrul activității de cercetare experimentală au fost urmărite:
1. Elaborarea unui plan de desfășurare a încercărilor experimentale şi adoptarea adecvată a valorilor acelor
parametri considerați factori de intrare în procesul de prelucrare, valori care să fie ulterior modificate, pentru a
detașa mai clar și în mod argumentat impactul pe care îl au factorii de intrare în proces asupra valorilor
parametrilor de interes tehnologic, luați în considerare în calitate de variabile de ieșire din proces;
2. Efectuarea încercărilor experimentale și colectarea rezultatelor acestor încercări, urmată de alegerea și
utilizarea celor mai adecvate și accesibile metode de analiză şi prelucrare a rezultatelor experimentale. Obiectivul
urmărit era, așa cum s-a precizat și anterior, o înţelegere mai bună a bazelor teoretice aferente procesului de
prelucrare supus investigației şi obținerea unei imagini care să fie susținută de date concrete cu privire la
intensitatea influenţei exercitate de către valorile factorilor de intrare asupra valorilor parametrilor de ieşire;
3. Plecând de la posibilele rezultate obținute prin parcurgerea etapelor anterioare, ar putea fi identificate și
formulate unele recomandări utilizabile în practica industrială, pentru a se obține rezultate mai convenabile din
punctul de vedere al obținerii suprafețelor cilindrice exterioare de mic diametru, cel puțin în anumite situații
practice.
Schema de prelucrare în situaţia în care se utilizează electroeroziunea cu electrod masiv ar trebui stabilită
Fig. 11. Microscop Kestrel
Elite
Fig. 12. Sistemul digital de
evidențiere a rezultatelor în cazul
microscopului Kestrel Elite
13
în funcţie de aspecte cum sunt cele referitoare la geometria, dimensiunile şi compoziţia chimică a materialului
semifabricatului şi cele ale electrodului sculă, la maşina unealtă disponibile şi la mişcările realizabile de către
electrodul sculă și de către semifabricat, la dispozitivele accesibile sau realizabile pentru orientarea și fixarea
electrozilor scule și a semifabricatelor şi nu în ultimul rând la mărimile care urmează a fi măsurate sau calculate și
pe care le urmărim în cadrul procesului de prelucrare (rugozitate și precizie a suprafețelor prelucrate,
productivitate a procesului, cost total al prelucrării etc.). Au fost identificate mai multe scheme de prelucrare
utilizabile la obţinerea tipului menționat anterior de suprafeţe (figura 13; figura 14; figura 15), unele fiind uşor de
pus în aplicare, altele putând fi realizate fizic doar prin folosirea unor modificări semnificative aduse structurii
echipamentului de prelucrare prin electroeroziune.
La planificarea încercărilor experimentale, s-au avut în vedere parametrii a căror valoare au o influență
ridicată asupra valorilor parametrilor de ieşire din procesul supus investigației. În principiu, este vorba despre o
relaţie cauză-efect şi de studiul influenţei pe care o au anumiţi factori predefiniți asupra valorilor parametrilor de
ieșire.
Programul de calculator aferent utilizării maşinii de prelucrare prin electroeroziune de tip Sodick AD3L din
dotarea laboratorului de tehnologii neconvenționale al Universităţii Tehnice “Gheorghe Asachi” din Iaşi asigură
existența unor recomandări privind valorile anumitor parametri ai regimului de prelucrare, prin luarea în
considerare a formei și a naturii materialului semifabricatului şi a celor ale electrodului sculă, a rugozității ce se
doreşte a fi obţinute, a modului de poziţionare a electrodului sculă în raport cu semifabricatul.
Au fost efectuate încercări experimentale luând în considerare în primul rând valorile recomandate de către
programul de calculator al mașinii şi ulterior modificând valorile a 3 dintre factorii de intrare propuși și anume:
intensitatea curentului de vârf al descărcării electrice [A], timpul de prelucrare T [s], durata impulsului
[µs] şi durata pauzei dintre impulsuri [µs]. Ulterior, s-a stabilit un al doilea set de valori ale factorilor de
intrare în proces, plecând de la o modificare cu circa 25 % a valorilor inițiale, apreciindu-se că se vor putea obține
astfel informații asupra modului în care valorile parametrilor de ieșire din proces sunt afectate de către valorile
factorilor de intrare. Pentru a dispune de condiții pentru realizarea ulterioară a unor comparaţii, valoarea rugozităţii
Fig. 13. Prelucrare cu electrod scula
tubular ce prezintă o decupare pentru a
diminua probabilitatea apariției
descărcărilor electrice parazite
(Slătineanu, Coteață, Gherman, Dodun,
Beșliu, Stoica, 2013)
Fig. 14. Prelucrarea unei
suprafețe cilindrice exterioare
folosind mișcarea de revoluție
a unui electrod scula
(Slătineanu, Coteața,
Gherman, Dodun, Beșliu,
Stoica, 2013)
Fig. 15. Obținerea simultana a doua
suprafețe cilindrice exterioare
(Slătineanu, Coteață, Gherman, Dodun,
Beșliu, Stoica, 2013)
intensitatea descarcarii electrice [A]
durata impulsului [µs]
durata pauzei [µs]
cantitatea de material erodat [g]
adancimea stratului influentat termic [mm]
productivitatea prelucrarii [g/min]
uzura electrodului scula [g]
energia descarcarilor
puterea descarcarilor
densitatea de curent
Independente
Partial dependente
Dependente
Fig. 16. Tipuri de variabile ale procesului de electroeroziune cu electrod
masiv
14
(a parametrului de rugozitate Ra) a rămas setată pentru toate cele 16 încercări la 2 µm.
Paşii parcurşi pentru efectuarea încercărilor experimentale au fost:
Cântărirea electrodului sculă şi a probei ce urma a fi supuse prelucrării, cu ajutorul balanţei analitice,
efectuându-se câte 3 măsurători.
Înregistrarea valorilor obţinute prin cântărire într-un raport de încercări.
Montarea electrodului sculă şi a probei în dispozitivele de prindere amplasate anterior pe maşina de
prelucrare prin electroeroziune.
Efectuarea propriu-zisă a încercării experimentale.
Demontarea din dispozitivele de prindere aprobei şi a electrodului sculă.
Curăţarea electrodului sculă și a probei cu ajutorul unui pistol de aer comprimat conectat la un compresor
şi degresarea cu diluant, folosindu-se un material textil.
Cântărirea electrodului sculă şi a probei, cu ajutorul balanţei analitice, efectuându-se câte 3 măsurători.
Rezultate experimentale
Aşa cum se poate observa în tabelul 5.1, în coloana 12 există atât valori pozitive, cât şi valori negative.
Dacă valorile pozitive indică o uzură a electrodului sculă în timpul prelucrării, cele negative evidenţiază o creştere
a masei acestuia, lucru atipic pentru prelucrarea prin electroeroziune, la care atât proba, cât şi electrodul sculă ar
trebui să fie afectate de pierderi de material în zonele unde au avut loc descărcările electrice. Se consideră că
respectiva creştere a masei
electrodului sculă este cauzată
de manifestarea efectului unui
proces de depunere, prin care
particule solide de material
aflate în lichidul dielectric au
aderat la electrod. Apreciind că
în astfel de cazuri uzura
electrodului sculă nu este
evidentă şi măsurabilă, valorile
respective nu au fost luate în
considerare în calculele
matematice şi analizele
ulterioare dirijate spre
identificarea unor modele
matematice empirice capabile
să caracterizeze procesul din
anumite puncte de vedere.
Tabelul 2. Condiții experimentale şi unele rezultate ale încercărilor experimentale de prelucrare prin
electroeroziune a suprafețelor cilindrice exterioare de diametru mic
Tabelul 3. Timpi intermediari de prelucrare şi adâncimea corespunzătoare
pătrunderii electrodului sculă în materialul probei, la obținerea prin
electroeroziune a suprafețelor cilindrice exterioare de diametru mic
15
În tabelul 3 sunt prezentate anumite rezultate parţiale obținute chiar în timpul procesului de prelucrare prin
electroeroziune. S-a urmărit evidențierea adâncimii până la care a fost pătruns electrodul sculă în materialul
probei, conform schemei de prelucrare luate în considerare.
Tabelul 4. Dimensiunile orificiilor electrodului scula înainte şi după încercările experimentale
În capitolele anterioare încercărilor experimentale, a fost stabilit să se considere suprafeţe cilindrice
exterioare de diametru mic doar suprafeţele ale căror diametre sunt mai mici de 10 mm, dar acordându-se
prioritate, în cadrul cercetărilor experimentale, chiar unor dimensiuni diametrale mai mici de 2 mm. În cadrul
părții experimentale a cercetării doctorale s-a avut în vedere inclusiv obținerea unor informații asupra
dimensiunilor diametrale minime ale coloanelor realizate prin electroeroziune plecând de la schema de prelucrare
selectată. În acest sens, au fost executate în placa electrod sculă câte 4 orificii pentru fiecare încercare
experimentală, cu diametrele de 1,56 mm, 2 mm, 0,84 mm şi 1,4 mm; aceste orificii au fost realizate cu ajutorul
unor burghie de diametre mici.
Câteva concluzii ce pot fi formulate în urma analizei informațiilor incluse în tabelul 4 sunt următoarele:
- Ca urmare a proceselor de prelevare de material de către descărcările electrice în cadrul fiecărei încercări
experimentale, orificiile electrodului sculă au devenit conice, în toate cazurile diametrele fiind mai mici în partea
activă a sa, în comparație cu diametrele orificiilor de la nivelul suprafețelor neafectate de către descărcările
electrice (partea pasivă a electrodului sculă).
- Așa cum s-a menționat în paragraful anterior, un aspect surprinzător a fost faptul că majoritatea
diametrelor măsurate pe suprafața activă a electrodului sculă (marcate cu albastru în tabelul 4) sunt mai mici decât
cele iniţiale. Acest aspect ar putea fi justificat ca fiind un rezultat al circulației mai dificile a lichidului dielectric în
acea zonă, după cum există probabilitatea ca material topit detașat din electrozi sau produse ale reacțiilor chimice
dezvoltate în lichidul dielectric sub acțiunea descărcărilor electrice să se fi depus pe pereţii orificiilor. Această
ipoteză poate fi susţinută şi de faptul că în urma unor prelucrări, electrodul sculă a avut greutăţi mai mari după
efectuarea încercării experimentale decât înainte de experimentare. Aşa cum se poate observa și în figura 16, au
fost situaţii în care, la examinarea orificiului electrodului sculă prin microscop, s-au observat depuneri de material
din piesă pe electrodul sculă în imediata apropiere sau chiar pe pereţii orificiilor din electrodul sculă. Distincţia
poate fi sesizată cu relativă ușurință datorită contrastului dintre culoarea oţelului şi cea a cuprului.
- Toate diametrele măsurate pe suprafața pasivă a electrodului sculă sunt mai mari decât cele
corespunzătoare găurii iniţiale, concluzia fiind că aici materialul electrodului a fost detașat şi îndepărtat cu uşurinţă
prin circulația lichidului dielectric.
Calitatea suprafeţelor cilindrice exterioare a fost un
aspect urmărit pe durata încercărilor experimentale
(coloanele de formă cilindrică generate prin fiecare
încercare experimentală, coloane solidarizate la
partea inferioară cu ceea ce reprezintă corul probei
– fig. 17).
Fig. 16. Vedere la microscop a
unei depuneri de material din
probă pe suprafața inferioară a
electrodului scula
Fig. 17. Vedere a piesei după prelucrarea prin
electroeroziune cu electrod masiv sub forma de placa
16
Utilizând datele din tabelul 5 se
poate face o paralelă între
diametrele din partea superioară
a tijelor şi cele corespunzătoare
părții lor inferioare; este evident
că prin raportarea diferențelor
între aceste diametre și
lungimile coloanelor se obține o
imagine asupra conicității
suprafețelor prelucrate. În
figura 17 se poate observa că
tijele obţinute au o formă
conică, partea lor superioară
fiind mai afectată de către
descărcările electrice decât cea
inferioară, în principal datorită
acţiunii mai îndelungate a
eroziunii electrice. Pentru
anumite valori ale parametrilor regimului de prelucrare (cu deosebire pentru valori mari ale intensității curentului
de vârf din descărcarea electrică, situație care corespunde unor descărcări electrice de energie mai mare),
materialul din zona de prelucrare a fost erodat complet, nefiind obţinute suprafeţe cilindrice exterioare (coloane).
Procesarea rezultatelor experimentale a fost făcută folosind un program bazat pe utilizarea metodei celor
mai mici pătrate (Creţu, 1992). Acest program îi permite utilizatorului să selecteze cele mai convenabile funcţii
(celui mai convenabil model matematic empiric) din punctul de vedere al adecvării la rezultatele experimentale
obținute. Selectarea funcției apreciate ca optime pentru un set dat de rezultate experimentale se realizează prin
luarea în considerare a aşa-numitului criteriu al lui Gauss.
.
În acest mod, pentru productivitatea
procesului electroeroziv (în cazul probei din
oţel rapid) au fost folosite datele colectate în
tabelul 2 şi s-a determinat modelul matematic
empiric definit prin relația (1).
(1) În
baza modului matematic empiric, a fost
realizată reprezentarea grafică din figura 18.
Relaţiei empirică (1) şi reprezentarea grafică
18 ne indică faptul că rata de îndepărtare a
materialului scade atunci când durata
impulsului creşte şi descreşte odată cu
creşterea intensităţii de vârf a curentului din
descărcare . Modelul empiric scoate în
evidenţă că cel mai important factor capabil
să exercite influenţa asupra ratei de
îndepărtare a materialului Q este intensitatea curentului de descărcare , al cărui exponent are valoarea absolută
cea mai mare, în comparaţie cu valorile exponenților ataşați altor factori de intrare (durata impulsului şi durata
pauzei ) (Stoica et al., 2014).
Conform aşteptărilor, electrodul-scula a fost afectat de un fenomen de detașare de material de către
descărcările electrice, ceea ce ar corespunde unui proces de uzare; datorită conicității posibile a orificiului din
electrodul sculă, se poate genera o suprafaţă conică a coloanei generate în probă, în locul coloanei cilindrice care s-
a intenționat să se obțină. Realizându-se cântăriri ale electrodului sculă înainte şi după folosirea sa în cadrul
fiecărei încercări experimentale, se obţin informații asupra uzurii electrodului sculă și a factorilor de natură să o
influențeze. Aşa cum se poate observa în tabelul 2 (încercările 9-16 corespunzătoare materialului 1C45), în două
situaţii masa electrodului sculă a fost mai mare după încercarea experimentală decât masa iniţială a acestuia.
Tabelul 5. Rezultate ale măsurării diametrelor suprafețelor
cilindrice exterioare obținute prin electroeroziune cu electrod
masiv
Fig. 18. Influenta exercitată de către durata
impulsului şi intensitatea de vârf a curentului de descărcare
asupra ratei de îndepărtare a materialului Q (durata pauzei
=40µs) in cazul probei din otel rapid (Stoica et al., 2014)
17
Acesta situaţie s-ar putea justifica prin manifestarea procesului de depunere pe electrodul sculă a unor particule
solide din lichidul dielectric, particule aderate la electrodul sculă și care determină, ca atare, o creştere a masei sale
(figura 16).
Selectarea funcției apreciate ca fiind cea optimă pentru
un set dat de rezultate experimentale se realizează prin
luarea în considerare aşa-numitului criteriu al lui Gauss;
în acest caz, o astfel de funcţie este un polinom de
gradul I:
(2)
pentru care criteriul lui Gauss are valoarea
cazul în care există interes în determinarea
unei funcţii de tip putere, următorul model matematic
empiric a fost determinat prin folosirea aceluiaşi
program de calculator:
, (3)
criteriul lui Gauss având, în acest caz, valoarea . Concluzia la care se poate ajunge analizând modelul matematic empiric de tip funcție putere este că cea mai
semnificativă influenţă asupra uzurii electrodului sculă este exercitată de către durata pauzei (ii corespund
cele mai mari valori din relaţiile 2 şi 3. O contradicţie poate fi sesizată în cazul influenţei exercitate de către
intensitatea medie a curentului de vârf din descărcarea electrică, a cărei creştere determină o descreştere a ratei de
uzură a electrodului sculă (exponentul ataşat variabilei fiind negativ); există posibilitatea ca situaţia să fi fost
generată de aderarea de particule distincte aflate în lichidul dielectric la electrodul sculă şi această aderare poate
afecta evaluarea gradului de uzură a electrodului sculă. Ilustrarea grafică poate fi observată în figura 19.
Analizând rezultatele încercărilor experimentale şi luând încă în considerare informațiile identificate în
literatura de specialitate consultată, s-a concluzionat că durabilitatea şi uzura electrodului sculă sunt influenţate în
diferite proporţii de următorii factori:
proprietăţile şi dimensiunile electrodului sculă şi cele ale probei (în cazul general, ale semifabricatului);
valorile parametrii electrici (intensitatea descărcărilor electrice, tensiune);
durata impulsului;
durata pauzei dintre impulsuri;
caracteristicile fluidului dielectric utilizat ca lichid de lucru;
modul de recirculație a lichidului de lucru în zona de prelucrare etc.
În figura 20 se pot vedea efectele erozive ale
descărcărilor electrice asupra electrodului
sculă din cupru folosit la încercările
experimentale. Se constată aderarea la
suprafața activă a electrodului sculă a unor
produse rezultate prin reacțiile chimice
dezvoltate în lichidul dielectric, ceea ce
conduce la apariția culorii negre în zonele afectate de către descărcările electrice. Principala problemă generată de
procesul de uzare a electrodului sculă este aceea că, la prelucrări repetate cu folosirea aceluiași electrod, datorită
faptului că acesta își schimbă unele dimensiuni ce caracterizează zona sa activă, este de așteptat și o modificare a
dimensiunilor suprafețelor obținute în semifabricat prin procesul de prelucrare.
Influența unor factori de intrare în proces asupra vitezei de pătrundere a electrodului sculă în semifabricat.
În timpul încercărilor experimentale, au fost înregistrate valorile distanţei de pătrundere treptată a
electrodului sculă în semifabricat (notate cu h) atât pentru situaţia în care s-a prelucrat proba din oţel rapid cât şi
pentru cea în care s-a prelucrat proba confecţionată dintr-un oțel cu un conținut mediu de carbon. Acele valori au
fost înregistrate în urma citirii lor pe interfaţa subsistemului de comandă numerică din dotarea mașinii de prelucrat
prin electroeroziune de tip Sodick A3DL. S-a calculat în continuare viteză de prelucrare medie v raportându-se
Fig. 19. Influenta exercitata de către
durata impulsului şi durata pauzei asupra
ratei de uzura a electrodului W (Stoica et al., 2015)
Fig. 20. Electrod scula din cupru utilizat la prelucrarea
suprafețelorcilindrice de diametru mic (Stoica et al., 2015)
18
distanța de pătrundere h a electrodului sculă la durata
procesului t până în momentul în care s-a efectuat
înregistrarea; valorile calculate ale vitezei de pătrundere
au fost notate cu v. Pentru a ilustra variaţia vitezei de
prelucrare v odată ce electrodul sculă pătrunde în
materialul probei, a fost elaborată reprezentarea grafică
din figura . În această reprezentare grafică se poate
observa diminuarea vitezei de pătrundere v pe măsură
ce durata t a procesului creşte.
Procesarea matematica a datelor obținute in urma
încercărilor experimentale a fost făcută cu același
program specializat menționat anterior (Crețu, 1992).
Analizând informațiile oferite de modelele matematice empirice de tip putere şi reprezentările grafice din
figurile 21, 22, 23, se pot formula câteva observaţii. Constatăm că în cazul ambelor oţeluri, intensitatea de vârf a
descărcării electrice Ip exercită cea mai importantă influenţă asupra vitezei de pătrundere v.
O altă observaţie poate fi aceea că atunci când durata impulsului tp, durata pauzei dintre impulsuri tb şi
durata procesului t cresc, viteza de pătrundere v descreşte, în timp ce creşterea intensităţii de vârf a curentului din
descărcare Ip determină, aşa cum era aşteptat, o creştere a vitezei de pătrundere v. Într-adevăr, când intensitatea
curentului de descărcare Ip creşte, putem observa că vom înregistra o cantitate mai mare de material prelevat din
probă, acest lucru însemnând o creştere a vitezei de pătrundere v. Aceste rezultate sunt în concordanţă cu
rezultatele obţinute atunci când rata de îndepărtare a materialului Q (în g/min) este folosită pentru a evalua
productivitatea procesului de prelucrare prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare de diametru mic
(Stoica et al., 2014).
Rezultatele cercetărilor experimentale ce au vizat elaborarea unor modele matematice empirice pentru
relevarea influenței exercitate de către unii factori de intrare în procesul de prelucrare prin electroeroziune a
suprafeţelor cilindrice exterioare de diametru mic au confirmat posibilitățile de utilizare a schemei de prelucrare
luate în considerare, schemă ce presupune utilizarea unui electrod sculă de tip placă având găuri de diametre
corespunzătoare diametrelor suprafeţelor cilindrice exterioare ce trebuiesc obţinute.
Metoda Taguchi se bazează pe concepte elaborate de către omului de ştiinţă japonez Genichi Taguchi şi se
concentrează pe îmbinarea unor elemente din ingineria calităţii cu elemente specifice metodelor statistice,
urmărindu-se îmbunătăţirea calităţii şi reducerea costurilor prin optimizarea condițiilor de desfășurare a proceselor
de fabricaţie. Spre deosebire de modalităţile clasice de reacţie ce au loc în momentul detectării unei instabilităţi a
caracteristicilor unui produs şi în care se încearcă eliminarea respectivei instabilităţi, strategia lui Taguchi se
concentrează pe reducerea impactului factorilor cu influență negativă prin identificarea unor combinaţii ale
valorilor factorilor de intrare care ar putea diminua efectele fără a ataca direct cauza generatoare a respectivelor
efecte (Moică et al., 2009). Pentru a aplica metoda Taguchi în cazul prelucrării prin electroeroziune a suprafeţelor
cilindrice exterioare de diametru mic, s-a considerat un plan factorial așa numit de tip 23 (3 factori pe 2 niveluri, 8
Fig. 21. Influenţa exercitată de către durata procesului t şi a
intensitățiide vârf a curentului de descărcare Ip asupra
vitezei de pătrundere v la prelucrarea prin electroeroziune a
suprafețelor cilindrice exterioare folosind un electrod sculă
de tip placă (tp = 210 μs, tb = 45 μs, materialul probei: oţel
rapid HS18-1-1) (Slătineanu, Stoica, Coteața, Dodun, Nagâţ,
Beșliu, 2017)
Fig. 23. Scăderea în timp a vitezei de pătrundere v la
prelucrarea prin electroeroziune a suprafețelor cilindrice
exterioare folosind un electrod scula de tip placa (tp = 210
μs, tb = 45 μs, Ip = 7,5 A) și două materiale distincte
pentru probe (Slătineanu, Stoica, Coteața, Dodun, Nagîț,
Beșliu, 2017)
Fig. 22. Scăderea vitezei medii de pătrundere v în timpul
procesului de prelucrare în cazul probei din oțel 1C45,
conform rezultatelor experimentale (Slătineanu, Stoica,
Coteața, Dodun, Nagîț, Beșliu, 2017)
19
încercări experimentale). Au fost efectuate reprezentări grafice a răspunsurilor medii pentru factorii luaţi în
considerare. În vederea obţinerii graficelor efectelor medii, s-au considerat în lungul axei absciselor factorii
analizaţi (durata impulsului, durata pauzei dintre impulsuri şi intensitatea curentului de vârf al descărcării
electrice), iar în lungul axei ordonatelor - nivelul răspunsului sistemului.
Examinarea sensului de variaţie a răspunsului în raport pe care se află un anumit factor de intrare în proces
permite formularea unor constatări care evidențiază impactul modificării factorului asupra răspunsul sistemului.
Analizând reprezentările grafice din figurile
24, 25 şi 26, putem observa în figura 25
corespunzătoare nivelului duratei pauzei dintre
impulsuri, sensul coborâtor și panta relativ mai mare a
segmentului în raport cu pantele corespunzătoare
celorlalți factori de intrare în proces, ceea ce
evidenţiază o pondere mai mare a influenţei acestui
factor asupra variabilei independente în raport cu
ponderile influențelor exercitate de către ceilalți
factori de intrare în proces. Ulterior au fost calculate
valorile interacţiunilor generate de fiecare grup de doi
factori de intrare în proces, apoi de fiecare grup de 3
factori de intrare în proces. Evoluția interacţiunilor a
fost ilustrată apoi grafic, unele calcule și reprezentări
grafice prezentând similitudini cu cele folosite și în cazul analizei exercitate de către nivelurile fiecăruia dintre
factorii de intrare în proces. Aceleaşi etape au fost urmărite şi în cazul probelor confecţionate din 1C45.
Atât timp cât graficele sunt la aceeaşi scară, se poate realiza o comparaţie între efectele acestora asupra
factorului de ieşire prin analiza sensurilor de variație și a pantelor segmentelor ce leagă răspunsurile medii pentru
cele două niveluri luate în considerare.
6. CONCLUZII GENERALE, CONTRIBUŢII PROPRII ŞI DIRECŢII VIITOARE DE CERCETARE
1. Tema obținerii suprafețelor cilindrice exterioare de diametru mic prin electroeroziune implică o serie de
particularități corespunzătoare prelucrării suprafețelor cu dimensiuni reduse. Se consideră că o suprafață cilindrică
este o suprafață cuadrică, generată de o linie paralelă cu o direcție fixă, numită linie de generare și care se
deplasează în lungul unei linii numite directoare. Au fost considerate suprafețe cilindrice de diametru mic acele
suprafețe caracterizate prin dimensiuni diametrale mai mici de 10 mm, dar în cadrul cercetărilor prezentate în
această teză au fost abordate suprafețe cilindrice exterioare cu diametre mai mici de 2 mm. Particularitățile
procesului investigat sunt legate în primul rând de accesul dificil al lichidului dielectric în zona de lucru, de
utilizarea unor valori adecvate ale parametrilor regimului de prelucrare şi din necesitatea adaptării echipamentului
de lucru la cerințe cum ar fi, de exemplu, utilizarea unor generatoare care pot produce impulsuri de o intensitate
scăzută şi, în același timp, a unor subsisteme ale sistemului tehnologic capabile să asigure o precizie ridicată a
deplasărilor relative dintre electrodul sculă şi semifabricat.
2. Anterior dezvoltării unei soluții de obținerea a suprafețelor cilindrice exterioare, în cadrul
Departamentului de Tehnologia Construcțiilor de Mașini din Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași au
fost efectuate încercări experimentale care au avut ca scop obținerea suprafețelor cilindrice interioare prin
Fig. 24. Răspunsul mediu al duratei impulsului
(proba otel rapid)
Fig. 26. Răspunsul mediu al intensității
descărcării electrice (proba otel rapid)
Fig. 25. Răspunsul mediu al duratei pauzei
(proba otel rapid)
20
electroeroziune cu ajutorul unui electrod de tip tijă de mic diametru sau de tip electrod sculă tubular. Aceste
încercări experimentale au evidențiat apariția unor erori de formă ale piesei, generate prin existența în interstițiu a
particulelor electroconductive detașate din electrodul sculă şi din semifabricat și care ce nu au fost preluate într-un
timp scurt de către lichidul dielectric pentru a fi transportate în afara zonei de lucru. O îmbunătățire a preciziei de
prelucrare a putut fi observată atunci când a fost folosit un electrod sculă tubular, cu o formă modificată a zonei
active (o parte din suprafața laterală pasivă a electrodului a fost îndepărtată).
3. Un aspect de interes sesizat în cadrul cercetării experimentale a fost cel de mărire în anumite situații a
masei electrodului sculă după efectuarea prelucrării şi faptul ar putea fi explicat prin apariția unui proces de
aderare a unor particule de material metalic topit detașat din semifabricat la suprafața activă a electrodului sculă,
dar și prin aderarea unor produse rezultate din reacțiile chimice dezvoltate în interiorul lichidului dielectric sub
acțiunea descărcărilor electrice. În literatura de specialitate consultată, există de altfel referiri la aderarea
carbonului din dielectric la suprafața electrodului sculă, ceea ce ar putea contribui la o compensare a cantității de
material detașate prin procesul electroeroziv din electrodul sculă, iar atunci când aderarea ar fi mai intensă, ar fi
posibilă chiar o ușoară creștere a masei electrodului sculă, așa cum s-a întâmplat uneori în cazul cercetării
experimentale prezentate în teză.
4. În pofida faptului că s-a acordat atenție unei bune execuții a orificiilor din electrodul sculă, a fost
remarcată o conicitate a orificiilor din electrodul sculă după efectuarea încercării experimentale, în raport cu formă
cilindrică inițială a lor; în toate cazurile diametrele în partea superioară fiind mai mari decât cele din partea
inferioară (din zona activă a electrodului sculă). S-a apreciat că această conicitate a apărut ca urmare a efectelor
descărcărilor electrice parazite, descărcări produse de către particulele metalice deplasate de către dielectric (ca
urmare a mișcării de lucru sau a mișcării vibratorii de frecvențe și amplitudini reduse destinate să contribuie la o
mai bună evacuare din zona de lucru a particulelor detașate din electrozi).
5. O anumită conicitate a fost observată și în cazul tijelor generate treptat prin procesul de electroeroziune,
partea superioară suportând un timp mai mare efectele descărcărilor electrice și caracterizându-se, ca atare, prin
valori relativ mai reduse ale diametrelor, cel puțin în cazul anumitor regimuri de prelucrare, dintre cele utilizate în
cazul cercetării experimentale.
6. Pentru obținerea unor informații asupra productivității procesului de generare prin electroeroziune a
unor suprafețe cilindrice exterioare au fost folosite modalități distincte, bazate în esență pe evaluarea raportului
dintre cantitatea de material prelevat din probe și durata încercării experimentale, pe viteza de pătrundere a
electrodului sculă în materialul probei și respectiv pe înălțimea coloanei generate în probă că urmare a prelucrării.
Plecând de la modelele matematice empirice determinate, au fost elaborate reprezentări grafice destinate să
evidențieze influența mărimii unor factori de intrare în proces asupra productivității prelucrării. Examinarea
modelelor matematice empirice și a reprezentărilor grafice a permis formularea observației că rata de îndepărtare a
materialului din probă scade invers se micșorează atunci când durata impulsului crește și respectiv că se
înregistrează o creștere a ratei de îndepărtare la mărirea intensității de vârf a curentului din descărcare. Modelele
empirice au evidențiat de asemenea faptul că cel mai important factor capabil să exercite influenţa asupra ratei de
îndepărtare a materialului este intensitatea de vârf a curentului din descărcarea electrică, al cărui exponent are cea
mai mare valoare în comparaţie cu valorile exponenților ataşați altor factori de intrare, în cazul modelelor
matematice de tip funcție putere.
7. Folosind procedeul de prelucrare prin electroeroziune menționat anterior (bazat pe utilizarea unor
electrozi sculă de tip placă cu orificii pentru generarea unor suprafețe cilindrice exterioare de mic diametru), au
fost întreprinse și cercetări privind uzura electrodului scula, fiind evidențiată, în acest caz, ponderea mare
exercitată de cătare influenţa duratei impulsului asupra procesului de uzare a electrodului sculă.
8. Așa cum s-a menționat anterior, au fost determinate valorile vitezei de pătrundere a electrodului sculă în
materialul probei, confirmându-se faptul că în cazul ambelor oțeluri folosite pentru realizarea probelor intensitatea
de vârf a curentului din descărcare este principalul factor de influență (rezultate concordante cu cele obținute
atunci când evaluarea productivității s-a efectuat prin intermediul cantității de material prelevate din
semifabricat/probă în unitate de timp).
9. Cercetările au confirmat posibilitățile de obținere prin electroeroziune a unor suprafețe cilindrice
exterioare de mic diametru prin intermediul schemei de prelucrare selectate, recomandându-se utilizarea unei
asemenea scheme atunci când aceasta se dovedește eficientă în raport cu alte metode de prelucrare. Se recomandă,
de asemenea, selectarea, plecând de la modelele matematice empirice determinate prin cercetările experimentale, a
unor valori ale parametrilor regimurilor de prelucrare care să asigure, după caz, o productivitate maximă a
procesului de prelucrare sau o uzură minimă a electrodului sculă.
Direcțiile ulterioare de continuare a cercetărilor efectuate până în prezent în legătură cu obținerea prin
electroeroziune a unor suprafețe cilindrice exterioare de mic diametru prin folosirea unor electrozi sculă de tip
21
placă cu orificii pot fi diverse, cele mai importante dintre acestea apreciindu-se a fi următoarele:
Efectuarea de cercetări în vederea identificării și a altor scheme de prelucrare care să fie utilizate în
vedere realizării prin electroeroziune a unor suprafețe cilindrice exterioare de mic diametru și care să poată fi
eventual adaptate și pentru obținerea de suprafețe cilindrice exterioare cu diametre de ordinul micrometrilor;
Continuarea cercetărilor teoretice şi experimentale referitoare la relațiile dintre factorii de intrare, cei de
ieșire şi cei perturbatori, pentru a se îmbunătăți și mai mult capacitatea de control asupra procesului şi a se mări
probabilitatea obținerii unor suprafețe precise și caracterizate prin valori mici ale rugozității suprafețelor
prelucrate;
Identificarea și dezvoltarea unor soluții îmbunătățite care să permită o mai bună preluare a materialului
erodat din zona de lucru astfel încât acesta să nu mai contribuie sau să contribuie în măsură cât mai redusă la
generarea descărcărilor electrice parazite, descărcări capabile să afecteze precizia suprafețelor obținute și respectiv
forma și dimensiunile suprafețelor active ale electrozilor sculă;
Completarea analizei rezultatelor experimentale obținute prin luarea în considerare a informațiilor
referitoare la variațiile înregistrate de diametrele suprafețelor cilindrice exterioare obținute și respectiv la
diametrele orificiilor din electrodul sculă, în vederea determinării unor modele matematice empirice care să
evidențieze influența factorilor de intrare în procesul supus investigației și asupra variațiilor dimensionale sau de
formă ale respectivelor suprafețe;
Identificarea unor soluții pentru măsurarea unor parametri de rugozitate ai suprafețelor cilindrice exterioare de mic
diametru obținute (suprafețe ce definesc coloane cilindrice de mic diametru) și efectuarea unei cercetări
sistematice în acest sens, cunoscut fiind faptul că există situații practice când se pune un accent deosebit pe
obținerea unor suprafețe caracterizate prin asperități de înălțime cât mai mică.
REFERINTE BIBLIOGRAFICE
1. Abbas, M.N., Solomon, G.D., Bahari, F.M. A review on current research trends în electrical discharge
machining (EDM), International Journal of Machine Tools & Manufacture, volumul 47, 2007
2. Alexis, J. Metoda Taguchi în practica industrială. Planuri de experiențe. București: Editura Tehnică,
1999
3. Amorim, F., Weingaertner, W. The behavior of graphite and copper electrodes on the finish die-sinking
electrical discharge machining (EDM) of AISI P20 tool steel, Journal of the Brazilian Society of Mechanical
Sciences and Engineering, disponibil la http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1678-
58782007000400004 , accesat la 08.09.2016
4. Andromeda, T., Yahya, A., Samion, S., Baharom, A., Hashim, N.L. PID Controller Tuning by
Differential Evolution Algorithm on EDM Servo Control System, Applied Mechanics and Materials, Elveția, 2013
5. Asad, A.B.M.A., Takeshi, M., Rahman, M., Lim, H.S., Wong, Y.S. Tool-based micro-machining,
disponibil la http://www.researchgate.net/publication/222523108_Toolbased_micro-machining, accessed at
30.11.2012
6. Bahari, M.J.B The effects of cutting parameter on workpiece surface layers în the die sinking EDM,
Universitatea Tehnica Melaka din Malaezia, 2007
7. Bâlc, N. Tehnologii neconvenționale. Editura Dacia, Cluj- Napoca, 2001
8. Bradford, J.W., Low-viscosity dielectric oils improve microEDM operations, vol.1, disponibil la
http://www.micromanufacturing.com/content/low-viscosity-dielectric-oils-improve-microedm-operations, 2008
9. Brousseau, E.B., Dimov, S.S, Pham, D.T. Some recent advances în multi-material micro- and nano-
manufacturing, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 47, nr. 1-4, p. 161-180, 2010
10. Bud Guitrau, E. The EDM Handbook. Cincinnati: Hanser Gardner Publications, 1997
11. Buidos, T. Echipamente şi tehnologii pentru prelucrări neconvenționale. Oradea: Editura Universității
din Oradea, 2006
12. Buidos, T., Ursu, M.P., Groza, M.D., Crăciun, D. Applications of the EDM with massive and wire
electrode at processing of the die active parts, disponibil la http://imtuoradea.ro/auo.fmte/files-2011-
v1/TCM/Buidos%20Traian%20L.pdf, accesat la 20.10.2012
13. Carp, I., Contribuţii teoretice şi experimentale la studiul procesului de prelucrare prin electroeroziune a
unor suprafeţe de mici dimensiuni. Teză de doctorat. Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași, 2010
14. Chen-Chun, K., Albert, S. Form measurements of microholes, Measurement Science Technology,
volumul nr.18, 2007
22
15. Cusanelli, G., Minello, M., Torchia, F., Ammann, W. Properties of Micro-Holes for Nozzle by Micro-
EDM, disponibil la http://www.posalux.net/microfor/ download/Properties_of_Micro-
Holes_for_Nozzle_by_Micro-EDM_full_article.pdf, accesat la 16 Octombrie 2012
16. De Wolf, D., Cardon, L., Balic, J. Parameters affecting the quality of the electrical discharge
machining process, Advances în production engineering and management nr. 5, 2010, p. 245-252
17. Deneș, C., Grecu, V., Experimental research on dimensional precision of small revolution surfaces
processed by WEDM, Nonconventional Technologies Review, vol. XVII, nr. 3, p. 31- 36, (2013)
18. Dicționar, disponibil la http://dielectric.askdefine.com/, accesat la 12.07.2013
19. Dodun, O. Tehnologii neconvenționale. Prelucrari cu scule materializate. Chișinău: Editura Tehnica
Info, 2001
20. Dodun, O., Slătineanu, L., Coteață, M., Prelucrări neconvenționale cu scule materializate. Îndrumar de
laborator, Chișinău, Tehnica-Info, 2005
21. Ekmekci, B., Erden, A. Remarks on surface integrity of electric discharge machined surfaces: A state
of art review, disponibil la www.umtik.org/Papers/paper33_E77.pdf, accesat la 24.04.2013
22. Fang, F.Z., Wu, H., Liu, X.D., Liu, Y.C. Tool geometry study în micromachining, disponibil
http://mtlweb.mit.edu/researchgroups/memssalon/lodewyk_Conventional_Micromachining_JMMSep03.pdf ,
accesat la 12.06.2013
23. Florea, V. Metode de analiza sistemica a întreprinderii, an de publicare neprecizat, disponibil la
http://www.quaestus.ro/wp-content/uploads/2013/09/vlad.florea3.pdf, accesat la 03.08.2014
24. Fujiki, M., Kim, G.Y, Ni, J., Shih, A.J. Gap control for near-dry EDM milling with lead angle,
International Journal of Machine Tools & Manufacture, vol. 51, 2011, p. 77-83
25. Gavrilaș, I., Marinescu, N.I. Prelucrări neconvenționale în construcția de mașini, Volumul 1. București:
Editura tehnica, 1991
26. Gavrilaş, I., Stan, N., Gârleanu, I. Prelucrări electrice în construcţia de maşini. Bucureşti: Editura
Tehnică, 1968
27. Ghiculescu D., Calin, M., Dimitriu, N., Abdula, R., Lichid dielectric pentru prelucrarea prin
electroeroziune, descriere de invenție RO-113.955, 1998
28. Ghiculescu, D., Tehnologii neconvenționale, Printech, Bucharest, 2004
29. Ghiculescu L.D., Marinescu N.I., Nanu,S. Dispozitiv de asistare cu ultrasunete a prelucrării prin
electroeroziune cu fir. Descriere de invenție RO-123017, 2010
30. Ghiculescu, L.D., Marinescu N.I., Nanu, A.S. Echipament poentru prelucrarea prin electroeroziune
asistată de ultrasunete a microfantelor. Descrierea de invenție RO-126191, 2008
31. Ghiculescu, D., Marinescu N.I., Nanu S., Echipament pentru prelucrarea microfantelor adânci prin
electroeroziune asistată de ultrasunete. Descriere de invenție RO-125516, 2013
32. Ghiculescu, D., Marinescu, N.I., Jitianu, G., Jiga, G., Finite element analysis of gas bubble influence
on ultrasonic aided electrodischarge machining, 17th International DAAAM Baltic Conference , Industrial
Engineering, 22-24 April 2010, Tallinn, Estonia, 177-182. Disponibil la:
https://www.researchgate.net/publication/287955840_ Finite_element_analysis_of_gas_
bubble_influence_on_ultrasonic_aided_electrodischarge_machining [accesat: 03.07 2018].
33. Gil, R., Sánchez, J.A., Ortega, N., Plaza, S., Izquierdo, B, Pombo, I., High-aspect ratio micro-pin
manufacturing using inverse slabelectrical discharge milling (ISEDM) process, International Journal of Advanced
Manufacturing Technologies, vol. 65, Nr. 9-12, p. 1459–1469, 2013
34. Goupy, J. Les plans d’experiences. Revue MODULAD, nr. 34, 2006, 74-116. Disponibil la:
http://www-rocq.inria.fr/axis/modulad/numero-34/Goupy-34/goupy-34.pdf. Accesat: 27.08.2007
35. Grama, L. Tehnologii electrofizice şi mecanice cu energie concentrata, disponibil la
www.upm.ro/biblioteca/Grama/tehnologii-electrofizice-si%2520mecanice-cu-energie-
concentrata/cap.1/1.6.eroziunea-cu-plasma.doc+&cd=1&hl=ro&ct=clnk&gl=ro, accesat la 28.02.2016
36. Grecea, C. Teoria erorilor de măsurare şi metoda celor mai mici pătrate, disponibil la
http://www.ct.upt.ro/users/CarmenGrecea/Teoria_erorilor_de_masurare_si%20metoda_celor_mai_mici_patrate.pd
f, accesat la 07.09.2014
37. Guu, Y.H., Hocheng, H., Effects of workpiece rotation on machinability during electrical-discharge
machining, Materials and Manufacturing Processes, vol. 16, nr. 1, p. 91-101, 2007
38. Haddad, M.J., Alihoseini, F., Hadi, M., Haddad, M., Fadaei Tehrani, A., Mohammadi, A. (2010). An
experimental investigation of cylindrical wire electrical discharge turning process. International Journal of
Advanced Manufacturing Technology, vol. 46, nr. 9-12, 1119–1132, ISSN 0268-3768
23
39. Hancea, G., Maniga,V. Auxiliar Curricular pentru ciclul superior al liceului, disponibil la
www.tvet.ro/Anexe/4.Anexe/.../Tehnologii%20neconventionale.doc, accesat la 04.01.2014
40. Ho, K.H., Newman, S.T. State of the art electrical discharge machining (EDM), International Journal
of Machine Tools & Manufacture, volumul 43, 2003
41. Polar And Non Polar Material : Dielectric Material And Dipole Moment (autor neprecizat), 2016,
disponibil la http://byjus.com/physics/dielectric-material-and-dipole-moment/, accesat la 08.09.2016
42. Ionescu, R., Amarandei, D. Planificarea experimentelor. Eficienţă şi calitate. Bucureşti: Editura Agir,
2004
43. Ivanov, A., Ferri, C., Petrelli, A. Micro EDM – Identification and analysis of two sources of natural
tolerance. Proceedings of the eight international conference and exhibition on laser metrology, machine tool,
CMM and robotic performance, 2007, p. 159-168;
44. Ivanov, A., Ferri, C., Petrelli, A., Popov, K. Electrode wear ratio and its effects on process modeling
and processes capability, Proceedings of the third IPROMS virtual international conference on innovative
production machines and systems, IPROMS2007, p. 337-344;
45. Jameson, E., Electrical discharge machining, disponibil la http://lab.fs.uni-
lj.si/lat/uploads/ebooks/edmBook.pdf, 2001, accesat la 12.05.2013
46. Kao, C.C. Monitoring and control of micro-hole electrical discharge machining, Universitatea din
Michigan: Lucrare de Doctorat, 2007
47. Katz, Z., Tibbles, C.J. Analysis of micro-scale EDM process, International Journal of Advanced
Manufacturing Technology, 25, 923–928, 2005
48. Kern, R. Sinker dielectric fundamentals, EDM Today Magazine, disponibil la
http://edmtodaymagazine.com/AAweb2_2010/TechTips2010/TechTips2009/TechTipsJ-F-09.pdf, Ianuarie-
Februarie 2009
49. Kunieda, M., Takaya, T., Nakano, S. Improvement of Dry EDM Characteristics using piezoelectric
actuator,CIRP Annals, vol. 53, nr. 1, 2004, p. 183-186
50. Kalorkoti, A. Effect of temperature on the dielectric constant (University of Cambridge), an de
publicare neprecizat, disponibil la http://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/dielectrics/ temperature.php, accesat la
08.09.2016
51. Laser Drilling and Micro-EDM for Complex Types of Holes and Cavities, (autor neprecizat) disponibil
la http://www.ipk.fraunhofer.de/fileadmin/user_upload/IPK_FHG/publikationen/
futur/Futur_1_3_2010_englisch/14_15_futur_eng-1-3-2010.pdf, accesat la 22.08.2013, 2010)
52. Li, L., Diver, C., Atkinson, J., Giedl-Wagner, R., Helml, H. Sequential Laser and EDM Micro drilling
for Next Generation Fuel Injection Nozzle Manufacture, disponibil la
http://www.scribd.com/doc/54997477/LDM-EDMmicrogauri, accesat la 18.06.2013
53. Liu, K., Ferraris, E., Peirs, J., Lauwers, B., Reynaerts, D. Process Capabilities of Micro-EDM and its
applications, disponibil la http://libra.msra.cn/Publication/48007152/process-capabilities-of-micro-edm-and-its-
applications, accesat la 13.05.2013
54. Low electrode wear ratio, (autor neprecizat), 2007 disponibil la http://www.edm.kd-
solution.com/en_edm07.html, accesat la 27.08.2013
55. Lupescu, O., Grămescu, T., Lupescu, O., Baciu, C., Managementul mentenanței echipamentelor
tehnologice industriale. Iași: Junimea, 2007
56. Makenzi, M.M, Ikua, B.W. A review of flushing techniques used în EDM, Proceedings of the
Mechanical Engineering Conference on Sustainable Research and Innovation, vol. 4, 2012
57. Marcu, V., Buhas, S. Abordarea sistemica a managementului organizațiilor sportive, 2014, disponibil
la http://www.fefsoradea.ro/Fascicula_Educatie_Fizica_si_Sport/2011/Marcu.pdf , accesat la 02.08.2014
58. Marinescu, N. I., Ghiculescu, D. Jitianu, G., Solutions for Technological Performances Increasing at
Ultrasonic Aided Electrodischarge Machining, International Journal of Material Forming, 2, 681–684, 2009
59. McGeough, J.A. Advanced methods of machining. Londra: Chaoman and Hall Ltd., 1988
60. Metal cutting training (autor neprecizat), 2010, disponibil la http://www.toolingu.com/definition-
600100-133797-no-wear-edm.html, accesat la 17.07.2013
61. Micro hole drilling, Fast Hole and Small Hole Drilling, disponibil la
http://www.milcowireedm.com/small-hole-edm.htm, accesat la 11.08.2013;
62. Micu, D.A Contribuții şi cercetări privind aplicarea tratamentelor termomecanice la otelurile de scule
şi implicațiile lor asupra securității şi sănătății în munca a operatorului. Teza de doctorat, Brașov, 2010, disponibil
la http://webbut.unitbv.ro/teze/rezumate/ 2010/rom/MicuDorinaAdriana.pdf , accesat la 23.12.2014
63. Mihăilă, I., Tehnologii neconvenţionale. Oradea: Editura Imprimeriei de Vest, 1999
24
64. Mircescu, C. Contribuţii la studiul procesului de obținere a suprafețelor cilindrice exterioare prin
electroeroziune. Teză de doctorat. Iași: Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași, 2018
65. Mohri, N., Fukuzawa, Y., Tani, T., Saito, N., Furutani, K. Assisting Electrode Method for Machining
Insulating Ceramics, Nagoya, 1996
66. Moica, S., Farcas, R., Nasalean, P.M Taguchi Experiment to establish the Process Parameters for Die
Cast Aluminium Parts, Scientific Bulletin of the Petru Maior University of Târgu-Mureș, vol. 6 (XXIII), 2009
67. Munteanu, V., Estimarea parametrilor prin metoda celor mai mici pătrate, an de publicare neprecizat,
disponibil la http://telecom.etc.tuiasi.ro/tti/tefo/lab_tefo/
L03_TEFO_ESTIMAREA_PARAMETRILOR_PRIN_METODA_CELOR_MAI_MICI_PATRATE.pdf , accesat
la 06.09.2014
68. Nageendrababu, K., Development of arrayed structures using reverse EDM (R-EDM). Master thesis.
National Institute of Technology Rourkela India, 2015
69. Nagîţ, Gh. Tehnologii neconvenţionale. Iaşi (Romania): Universitatea Tehnică Gh. Asachi Iaşi, 1998
70. Nguyen, M., D., Rahman, M., Wong, Y., S. An experimental study on micro-EDM în low-resistivity
deionized water using short voltage pulses, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 58,
p. 533-544, 2012
71. Nicolescu, C.E. Instrumente moderne de cercetare a fenomenologiei administrative prin intermediul
dinamicii sistemelor în contextul analizei sistemice a politicilor publice, 2014, disponibil la
http://rtsa.ro/files/TRAS-28-2011-8NICOLESCU.pdf, accesat la 03.08.2014
72. Opoz, T.T., Ekmekci, B., Elkoca, O., Halkaci, H.S., Erden, A. Manufacturing of smaller holes by using
micro-electrical discharge machining (Micro-EDM), The 12th International Conference on Machine Design and
Production, 05-08 September 2006, Kusadasi, Turkey
73. Paraschivescu A. Revoluția japoneza a calității-fenomen mereu actual, 2014, disponibil la
http://www.tribunaeconomica.ro/index.php?id_tip_categorie=1&&id_categ=12&id_revista=4976&id_nr_revista=
134&mod=arhiva , accesat la 07.09.2014
74. Paun, L. Analiza sistemelor-obiect de studiu şi metode de investigare, 2014, disponibil la
http://www.asecib.ase.ro/Paun/cap1-ads-intern.PDF , accesat la 03.08.2014
75. Pausan, Emilia. Metoda celor mai mici pătrate-tendința liniara, 2014, disponibil la
http://www.pss.ro/science_fun_club_romania/Materiale/EP/prelucrari_Ex/linie_tendinta/metoda_CMMP.html ,
accesat la 07.09.2014
76. Peirs, J., Production of ceramic turbine components by electrical discharge machining, disponibil la
http://www.powermems.be/ceramic_machining.html, 2008, accesat la 14.08.2013(Peirs, 2008)
77. Pham, D.T, Dimov, S.S, Bigot, S., Ivanov, A., Popov, K. Micro-EDM – Recent developments and
research issues, Journal of Materials Processing Technology, vol. 149, 2004
78. PID controllers, disponibil la http://www.chooseindia.com/pidcontrollers.html, accesat la 07.08.2013
79. Pillet, M. Introduction aux plans d’expériences par la méthode Taguchi. Paris: Les Éditions
d’Organisation, 1992
80. Precision wire EDM machining & small hole drilling, disponibil la www.edmholedrilling.com, accesat
la 23.07.2013
81. Puiu, C. Economia Întreprinderii-note de curs, disponibil la http://www.svedu.ro/curs/ei/c3.html ,
accesat la 03.08.2014
82. PWM Controller, disponibil la http://www.mwands.com/, accesat la 07.08.2013
83. Rosenau, Milton D, Procesul inițial de pre-dezvoltare a produselor, The PDMA Handbook of New
Product Development. Wiley, 1996, disponibil la http://ro.wikipedia.org/wiki/Procesul_ini%C8%9Bial_de_pre-
dezvoltare_a_produselor , accesat la 03.08.2014
84. Sandru, N. Diagrama ideilor esențiale-instrument în formarea pedagogica a cadrelor didactice,
disponibil la http://ro.scribd.com/doc/188712517/Diagrama-ideilor, accesat la 03.08.2014
85. Stroe, S.G. The Taguchi method used în improving the quality costs în bakery industry, Universitatea
„Stefan cel Mare” din Suceava - Facultatea de Inginerie a Alimentației, disponibil la
http://www.revagrois.ro/PDF/2008_2_323.pdf, accesat la 14.09.2014
86. Seghedin, N. Creativitate tehnică, etică, proprietate intelectuală – suport de curs, Iași, 2011
87. Sestren, M.H., Neto, M.F. The Application of Process Management for Reliability Enhancement of the
Taguchi Method, Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences, vol. 23 nr.2 Rio de Janeiro 2001,
disponibil la http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-73862001000200003&script=sci_arttext, accesat la
23.12.2014
25
88. Shailesh, K.D. Experimental investigation of machining parameters for EDM using U-shaped electrode
of AISI P20 tools steel, disponibil la http://ethesis.nitrkl.ac.in/2071/, accesat la 28.04.2013
89. Singh, S.K., Chourasia, A., Agarwal, P., Reverse EDM of collective electrodes in micro ECM,
International Journal of Application or Innovation in Engineering, vol. 3, nr. 10, p. 342-346, 2014.
90. Sinker EDM, disponibil la http://www.qualityedm.com/sinkeredm.html , accesat la 12.05.2013;
91. Slătineanu, L., Coteaţă, M., Gherman, L., Dodun, O., Beşliu, I., Stoica S., Ram electrical discharge
machining of small diameter external surfaces of revolution, Academic Journal of Manufacturing Engineering,
vol. 11, Nr. 3, p. 44-49, (2013).
92. Slătineanu, L., Iuras, E., Moraru, A., Coteata, M., Sirbu, V., Ion, S. Prelucrarea prin electroeroziune cu
electrod masiv. Iași: Editura Tehnopress, 2001
93. Slătineanu, L., Stoica, Ș., Coteață, M., Dodun, O., Nagîț, G., and Beșliu, I., Machining speed at
obtaining external cylindrical external surfaces by electrical discharge machining using plate type tool electrodes,
Buletinul Institutului Politehnic din Iaşi, Secţia Construcţii de Maşini, vol. 63 (67), nr. 1, 39-50, 2017
94. Slătineanu, L. Tehnologii neconvenţionale în construcţia de maşini. Chişinău: Editura Tehnica Info,
2000
95. Sommer, P., Sommer, C., Sommer, S. EDM Handbook. SUA: Advance Pub, 2005
96. Stoica, S., Gherman, L. Micro-Holes Processing using EDM. Romania, disponibil la
http://www.revtn.ro/pdf4-2012/Stoica_NTR_Paper.pdf m accesat la 02.08.2014(Stoica et al., 2014)
97. Stoica, Ş., Dodun, O., Slatineanu, L., Coteata, M., Besliu, I. Electrode tool wear at electrical discharge
machining of small diameter external cylindrical surfaces, Revista de Tehnologii Neconventionale1e, vol. XIX, nr.
2, 40-44, 2015
98. Stoica, Ş., Slătineanu, L., Coteaţă, M., Dodun, O., Radovanovic, M. Material removal rate at electrical
discharge machining of small diameter external cylindrical surfaces. Revista de Tehnologii Neconvenționale, vol.
18, nr. 4, 105-110, 2014
99. Sudiarso, A., Ramdhani, N., Mahardika, M. Material Removal Rate on Electrochemical Machining of
Brass, Stainless Steel, and Aluminum using Brass Electrodes, International Journal of Mining, Metallurgy &
Mechanical Engineering (IJMMME) vol. 1, nr. 1, 2013, disponibil la
http://www.isaet.org/images/extraimages/IJMMME%200101004.pdf, accesat la 28.02.2016
100. Tabacaru, L., Pruteanu, O. Managementul tehnologiilor de fabricatie. Iasi: Editura Politehnium, 2010
101. Tabacaru, V., Banu, M. Tehnologii neconventionale-procese şi tehnologii, Galati: Curs, 2008
102. Takahata, K., Yogesh, B. Batch mode microelectro-discharge machining. Journal of
Microelectromechanical Systems, vol. 11, p. 102– 110, 2002
103. Teodor, V., Oancea, N., Dima, M., Profilarea sculelor prin metode analitice, Editura Fundatiei
Universitare "Dunarea de Jos" din Galati,2006
104. Thanigaivelan, R., Arunachalam, R.M., Drukpa, P. Drilling of micro-holes on copper using
electrochemical micromachining, disponibil la http://rd.springer.com/article/10.1007/s00170-012-4093-4, accesat
la 10.12.2012
105. The diesel engine, (Autor neprecizat),2009, disponibil la http://gcbiofuels.com/index.php?ref=
diesel_engine_basics, accesat la 14.08.2013
106. Tomadi, S.H., Hassan, M.A, Hamedon, Z. Analysis of the influence of edm parameters on surface
quality, material removal rate and electrode wear of tungsten carbide, Proceedings of the International
MultiConference of Engineers and Computer Scientists Vol II, Hong Kong, 2009
107. Tommasini, D., Dielectric insulation and high-voltage issues, The European Organization for Nuclear
Research, Geneva, Switzerland, 2011
108. Van Tri, N. Electrical discharge machining of aluminum alloy using classical design of experiment
approach. Universiti Teknologi Malaysia. Master Thesis, 2002
109. Vișan, A., Ionescu, N. Tehnologii de prelucrare prin electroeroziune 1. Bucuresti: Universitatea
Politehnica, Note de curs, an de publicare neprecizat)
110. Wang, M.H, Zhu, D., Fabrication of multiple electrodes and their application for micro-holes array în
ECM, International Journal of Advanced Manufacturing Technology,vol. 41, p. 42-47, 2009
111. Wikipedia, Lexicographical order (Autor neprecizat), disponibil la
http://en.wikipedia.org/wiki/Lexicographical_ order , accesat la 13.04.2015
112. Wikipedia, Metoda celor mai mici patrate (autor neprecizat), disponibil la
http://ro.wikipedia.org/wiki/Metoda_celor_mai_mici_p%C4%83trate, accesat la 05.09.2014
113. Yussni, B., Yaakob, B. Electrical Discharge Machining-Die Sinking. Universiti Tun Hussein On
Malaysia (UTHM), 2008
26
114. Znidarsic, M., Junkar, M. Deep Small Hole Drilling with EDM, disponibil la
http://lab.fs.unilj.si/lat/uploads/edm/bibJoze/deep.pdf, accesat la 30.11.2013
115. *** Apex auctions, an de publicare neprecizat, disponibil la https://www.apexauctions.com/auction-
us/itemDetails.htm?lotId=66031&switching=true, accesat la 04.01.2015
116. *** Polar and Non Polar Material : Dielectric Material and Dipole Moment, disponibil la
117. *** Prelucrări mecanice prin așchiere, disponibil la http://bean.ro/html%20doc%202.1.html , accesat la
20.02.2016
118. *** Sudarea cu fascicul laser, disponibil la http://www.scrigroup.com/tehnologie/tehnica-
mecanica/SUDAREA-CU-FASCICUL-LASER94846.php , accesat la 27.02.2016
119. *** Tehnologia prelucrarii suprafețelor cilindrice şi conice exterioare, disponibil la
http://www.scritub.com/tehnica-mecanica/TEHNOLOGIA-PRELUCRARII-SUPRAFE63983.php , accesat la
21.02.2016
120. *** Tehnologii de prelucrare a metalelor prin eroziune electrica, disponibil la
http://www.scrigroup.com/tehnologie/electronica-electricitate/TEHNOLOGII-DE-PRELUCRARE-A-
MET14325.php , accesat la 04.01.2014;
121. *** Unconventional manufacturing processes, 2007, disponibil la
https://www.scribd.com/doc/37661822/Unconventional-Manufacturing-Processes, accesat la 05.07.2013;
122. ***, Pagina oficiala Sodick Romania, disponibil la http://sodick-edm.ro/ , accesat la 01.02.2015.
Lista lucrărilor elaborate cu participarea autorului tezei
1. Stoica, S., Gherman, L. Micro-holes processing using EDM. Romania, Revista de Tehnologii
neconvenționale, nr. 4, 2012, disponibil la http://www.revtn.ro/pdf4-2012/Stoica_NTR_Paper.pdf m accesat la
02.08.2014
2. Slătineanu, L., Coteaţă, M., Gherman, L., Beşliu, I., Radovanovic, M., Mircescu, C., Stoica, Ş.,
Diminishing shape errors at electrical discharge machining of external cylindrical surfaces, Applied Mechanics
and Materials, vol. 371, 2013, p. 305-309 (indexat ISI)
3. Slătineanu, L., Coteaţă, M., Gherman, L., Dodun, O., Beşliu, I., Stoica S., Ram electrical discharge
machining of small diameter external surfaces of revolution, Academic Journal of Manufacturing Engineering,
vol. 11, nr. 3, 44-49, 2013
4. Stoica, Ş., Slătineanu, L., Coteaţă, M., Dodun, O., Radovanovic, M. Material removal rate at electrical
discharge machining of small diameter external cylindrical surfaces. Revista de Tehnologii Neconvenționale, vol.
18, nr. 4, 105-110, 2014
5. Stoica, Ş., Dodun, O., Slatineanu, L., Coteata, M., Besliu, I. Electrode tool wear at electrical discharge
machining of small diameter external cylindrical surfaces, Revista de Tehnologii Neconventionale1e, vol. XIX, nr.
2, 40-44, 2015 (Indexat ProQuest)
6. Slătineanu, L., Stoica, Ș., Coteață, M., Dodun, O., Nagîț, G., and Beșliu, I., Machining speed at
obtaining external cylindrical external surfaces by electrical discharge machining using plate type tool electrodes,
Buletinul Institutului Politehnic din Iaşi, Secţia Construcţii de Maşini, vol. 63 (67), nr. 1, 39-50, 2017
7. Stoica, Ş., Slatineanu, L., Coteata, M., Dodun, O., Nagîț, G., Beșliu, I. Obtaining external cylindrical
surfaces using a tool electrode type plate with holes, Revista de Tehnologii Neconventionale1e, vol. 21, nr. 3, 12-
17, 2017
8. Dodun, O., Stoica, Ş., Coteaţă, M., Nagîţ, G., Slătineanu, L., Hriţuc, A., Beşliu-Băncescu, I. Obtaining
external cylindrical surfaces by electrical discharge machinine using plate type tool electrode, ICNcT, 2019.