電化學加工之參數探討與流場模擬

Abstract

電化學加工(ECM)是屬於非傳統加工的一種，電化學加工(ECM)利用低電壓，高電流使材料以離子狀態快速溶解，擁有加工速度快、工件表面無應力殘留與對複雜的工件也能輕易地加工等優勢。在過去的文獻中，電解加工在數值模擬的資訊較不足，因此本研究在於探討加工參數對流場的影響，以供未來業界與數值模擬參考。 本研究是利用ANSYS CFX商用套裝軟體進行電解加工之內部流場之數值模擬，本研究紊流模型K-Epsilon紊流模型。計算格點由ANSYS ICEM產生非結構性網格，採用混合型網格，於流道壁面周圍建立棱柱型網格(Prism Mesh)來模擬邊界層黏性流場，其他計算領域則採用四面體網格(Tetrahedron Mesh )。並對其模擬結果分析加工電壓、電解液流量、電極間隙與工件材料之間的關係與探討對電流密度、溫度分布、速度分布等之影響。 在模擬結果方面，增加加工電壓、電解液的導電係數與縮短電極間隙的高度，材料移除速率均會增加，但流場的高溫也會隨之上升，若電解液的流量不足會造成流場溫度分佈不均勻；在工具材料的選擇，工具材料的熱傳導係數會影響流場的高溫，熱傳導係數低的材料在流場的高溫會高於熱傳係數高的材料；導電係數好的電解液可以達到低電壓高電流的工作模式，流場的溫度也比高電壓低導電係數低。

Date of Award	2017 Jun 15
Original language	Chinese
Supervisor	San-Yih Lin (Supervisor)