Torres Salcedo, Alexia
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Torres Salcedo
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Alexia
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Ingeniería
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Publication Open Access Analytical modelling of energy density and optimization of the EDM machining parameters of Inconel 600(MDPI, 2017) Torres Salcedo, Alexia; Puertas Arbizu, Ignacio; Luis Pérez, Carmelo Javier; Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales; Mekanika, Energetika eta Materialen IngeniaritzaIn this present research work, a new modelling of energy density in EDM (Electrical Discharge Machining) is proposed. Energy density can be defined as the amount of energy needed to get a unit volume of material removed, and for its modelling, the whole EDM process has been taken into account. This new definition lets us quantify the energy density that is being absorbed by the workpiece and the electrode. Results are compared to those obtained by die sinking EDM in an Inconel ®600 alloy using Cu-C electrodes. Currently, this material is of great interest for industrial applications in the nuclear, aeronautical and chemical sectors, due to their combinations of good mechanical properties, corrosion resistance and extreme hardness at very high temperatures. The experimental results confirm that the use of negative polarity leads to a higher material removal rate, higher electrode wear and higher surface roughness. Moreover, the optimal condition to obtain a maximum MRR (Material Removal Rate) of 30.49 mm3/min was: 8 A, 100 µs and 0.6, respectively, for the current intensity, pulse time and duty cycle.Publication Open Access Análisis y modelización de los parámetros de influencia en la electroerosión por penetración de materiales de baja mecanizabilidad(2016) Torres Salcedo, Alexia; Puertas Arbizu, Ignacio; Luis Pérez, Carmelo Javier; Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales; Mekanika, Energetika eta Materialen IngeniaritzaEn la presente tesis doctoral se realiza un análisis y una modelización de los parámetros de mayor influencia en la electroerosión por penetración de tres materiales de baja mecanizabilidad. En concreto, el estudio se centra en la aleación Inconel® 600 (Special Metals Corporation) y en las cerámicas diboruro de titanio (TiB2) y carburo de silicio infiltrado con silicio (SiSiC). Actualmente, estos materiales resultan de gran interés para aplicaciones industriales en los sectores aeronáutico, nuclear y automotriz, debido a la combinación de buenas propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión y extremada dureza a altas temperaturas. Para llevar a cabo dicho estudio, se emplean metodologías basadas en el Diseño de Experimentos (DOE), para la planificación y selección de los valores de los parámetros, así como para la obtención de modelos matemáticos que permitan predecir las condiciones óptimas de mecanizado. Asimismo, se determinan tablas tecnológicas, para dichos materiales, en función de los parámetros de diseño: intensidad, tiempo de impulso y rendimiento, en los rangos de estudio considerados. A partir de estas tablas, es posible predecir la obtención de una determinada rugosidad superficial en base a dos estrategias de mecanizado consistentes en maximizar la tasa de eliminación de material, o bien, en minimizar el desgaste del electrodo. Para la generación de las tablas tecnológicas, se emplean los valores experimentales y, en aquellos casos donde no sea posible disponer de datos experimentales, se emplean métodos de optimización no lineal para predecir dichos valores, utilizando los modelos matemáticos generados, en base a los resultados experimentales. Además, se hace uso de microscopía electrónica de barrido (SEM), con objeto de obtener información relativa a la topografía de las superficies resultantes tras la EDM. Finalmente, se propone un nuevo parámetro denominado ‘densidad de energía’ con el fin de profundizar en el estudio del proceso de EDM.Publication Open Access A study on the EDM drilling of reaction-bonded silicon carbide using different electrode materials(Springer, 2023) Torres Salcedo, Alexia; Luis Pérez, Carmelo Javier; Puertas Arbizu, Ignacio; Corres Sanz, Jesús María; Ingeniería; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate PublikoaToday, there is a growing demand for efficient hole manufacturing technology in many industries such as aeronautics, automotive and nuclear, among others. Thus, the present study deals with the machining of through holes on SiSiC advanced ceramic by using Electrical Discharge Machining (EDM) drilling technology. Since recommendations related to the electrode characteristics and settings parameters are found to be scant for the industrial use of EDM drilling of SiSiC ceramics, this research work comes to cover this gap as it presents a complete study focused on the influence on different electrodes under rough and finish machining conditions. In particular, the influence of four electrodes materials (copper, copper-tungsten, graphite and copper infiltrated graphite) and three different electrode diameters ranging from 2 to 4 mm are investigated. In addition, the rotational speed of the electrode is also analysed. From the experimental results, both electrode material and machining regime, seem to be the most relevant factors of all. In the case of 2 mm diameter electrode, material removal rate (MRR) with Cu electrode was, approximately, 4.5 times higher than that obtained with a C electrode. In fact, it was found that copper electrode rotating at 20 rpm combined with high values of discharge energy (I = 2 A; ti = 70 µs) is the most economical option in terms of production cost and production time, as it gives a high MRR of 0.4754 mm3/min and a minimum electrode wear (EW) value of 7.52%. Moreover, slightly higher values of MRR were achieved for CuC electrode compared to those obtained with C electrode, indicating that the addition of Cu in the electrode contributes to a greater removal of material. However, a value of Ra of 0.37 µm could be obtained by setting low current intensity values (I = 0.5 A; ti = 45 µs) combined with C electrodes and with no rotation.