Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu ảnh hưởng một số thông số công nghệ đến quá trình xung bề mặt trụ ngoài bằng điện cực graphite với dung dịch điện môi có trộn bột

Trong lĩnh vực gia công cơ khí chính xác, thép hợp kim dụng cụ 90CrSi nổi bật với độ cứng và độ bền cao, nhưng đồng thời đặt ra thách thức lớn về khả năng gia công, đặc biệt đối với các chi tiết yêu cầu chất lượng bề mặt và độ chính xác hình học nghiêm ngặt. Công nghệ gia công xung điện có trộn bột (PMEDM) đã chứng tỏ tiềm năng đáng kể trong xử lý các vật liệu khó này. Tuy nhiên, việc tối ưu hóa quy trình PMEDM cho các chi tiết có bề mặt trụ ngoài định hình, sử dụng điện cực graphite và dung dịch điện môi chứa bột nano SiC, vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ tại Việt Nam. Luận án này nhằm mục tiêu phân tích ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến hiệu suất gia công, qua đó góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất trong ngành công nghiệp.

Các nhà nghiên cứu và kỹ sư trong lĩnh vực gia công cơ khí chính xác, chế tạo khuôn mẫu, công nghệ vật liệu, cũng như giảng viên và sinh viên ngành kỹ thuật cơ khí.

Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của các thông số công nghệ chủ yếu trong quá trình gia công xung điện có trộn bột (PMEDM) đối với thép hợp kim dụng cụ 90CrSi trên bề mặt trụ ngoài, sử dụng điện cực graphite và dung dịch điện môi có trộn bột nano SiC. Các thông số đầu vào được khảo sát bao gồm nồng độ bột SiC (Cp), thời gian phát xung (Ton), thời gian ngừng phát xung (Toff), cường độ dòng điện xung (Ip) và điện áp xung (SV). Mục tiêu là xác định tác động của chúng lên các chỉ tiêu đầu ra quan trọng như độ nhám bề mặt (Ra), tốc độ bóc tách vật liệu (MRS) và tốc độ mòn điện cực (EWR). Luận án áp dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm Taguchi để xây dựng ma trận thí nghiệm và phân tích dữ liệu. Để tối ưu hóa đa mục tiêu, nghiên cứu kết hợp phân tích quan hệ xám (GRA) với các phương pháp ra quyết định đa tiêu chí hiện đại như TOPSIS, MABAC và EAMR, cùng với các phương pháp xác định trọng số Entropy và MEREC. Ngoài ra, đặc điểm bề mặt sau gia công cũng được phân tích bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) để đánh giá cấu trúc vật liệu. Kết quả nghiên cứu không chỉ đóng góp vào cơ sở lý thuyết về PMEDM mà còn cung cấp các chế độ xung tối ưu thực tiễn, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí sản xuất và mở rộng ứng dụng công nghệ PMEDM trong gia công chi tiết phức tạp tại Việt Nam.