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Erschienen in: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 7-8/2024

11.01.2024 | ORIGINAL ARTICLE

Processing of titanium alloys with improved efficiency and accuracy by laser and electrochemical machining

verfasst von: Yong Yang, Yufeng Wang, Chenyu Sun, Qiang Wu, Jie Yan, Yunfeng Liu, Jianhua Yao, Wenwu Zhang

Erschienen in: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology | Ausgabe 7-8/2024

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Abstract

The fabrication of microstructures with high efficiency and accuracy on titanium alloys presents significant challenges due to stringent quality requirements. Hybrid laser and electrochemical machining (LECM) has emerged as a viable solution for efficient and precise processing of titanium alloys. This study investigates the material removal mechanism of titanium alloys during LECM, analyzing the machining characteristics under the combined influence of laser processing and electrochemical machining. The impacts of voltage, laser power, and feeding rate on aspects such as aspect ratio, accuracy, efficiency, and surface roughness are examined. Results reveal that synchronous laser irradiation effectively accelerates electrochemical corrosion rates, enhancing the removal capability of the passive film. Notably, LECM outperforms pure ECM, demonstrating significant improvements in parameters such as aspect ratio (394.4% increase), material removal rate (140% increase), and side gap (172.8% increase). Lower laser power is favored for high-precision LECM. An electric circuit model elucidates the titanium alloy material removal mechanism in LECM. Additionally, the study proposes the use of gradient laser power for fabricating high-aspect-ratio structures with efficiency and accuracy. The research successfully fabricates microstructures with elevated aspect ratio and flat bottoms on titanium alloys.

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Literatur
6.
13.
Zurück zum Zitat Raja K, Ravikumar R (2016) A review on electrochemical machining processes. Int J Energy Res 11:2354–2355 Raja K, Ravikumar R (2016) A review on electrochemical machining processes. Int J Energy Res 11:2354–2355
Metadaten
Titel
Processing of titanium alloys with improved efficiency and accuracy by laser and electrochemical machining
verfasst von
Yong Yang
Yufeng Wang
Chenyu Sun
Qiang Wu
Jie Yan
Yunfeng Liu
Jianhua Yao
Wenwu Zhang
Publikationsdatum
11.01.2024
Verlag
Springer London
Erschienen in
The International Journal of Advanced Manufacturing Technology / Ausgabe 7-8/2024
Print ISSN: 0268-3768
Elektronische ISSN: 1433-3015
DOI
https://doi.org/10.1007/s00170-024-12976-3

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