Evaluation of chip formation mechanisms in the turning of sintered ZnO electro-ceramics

Dugar, Jaka (avtor), Ikram, Awais (avtor), Pušavec, Franci (avtor)

The sintered zinc oxide (ZnO) electro-ceramics are a brittle class of hard-to-cut materials such that shaping them with the post-finishing operations necessitates careful handling and precision machining. The conventional machining approach using the grinding and lapping processes represents limited productivity, an inability to produce the required geometries and frequent uncontrolled chipping of the edges of the final products. This study thus investigates the turning performance of dense sintered ZnO varistors and chip formations to obtain the parametric range (cutting mechanism) which causes the chipping or the trans-granular/sudden failure in these brittle materials. With the analysis of the cutting tool vibration in relation to the machining parameters (f and V$_C$), the vibration-induced chipping correlations are made and interlinked with the occurrence of grain pull-out during the turning operation. The results show that the reflected vibratory motion of the tools is directly correlated with the chip formation mechanisms in the turning of ZnO ceramics and thus provide robust measurements for quality assurance in final products.

• Jezik: Angleški jezik
• Ključne besede: ZnO varistors, machining optimization, turning, chipping, accelerometer, FFT plotting, 3D topography
• Vrsta gradiva: Članek v reviji
• Tipologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek
• Organizacija: FS - Fakulteta za strojništvo
• Status publikacije: Objavljeno
• Različica publikacije: Objavljena publikacija
• Leto izida: 2021
• Št. strani: 20 str.
• Številčenje: Vol. 9, iss. 8, art. 1422
• PID: 20.500.12556/RUL-132409
• UDK: 621.941(045)
• ISSN pri članku: 2227-9717
• DOI: 10.3390/pr9081422
• COBISS.SI-ID: 80316675
• Datum objave v RUL: 25.10.2021

Gradivo je del revije

• Naslov: Processes
• Skrajšan naslov: Processes
• Založnik: MDPI
• ISSN: 2227-9717
• COBISS.SI-ID: 523353113

Licence

• Licenca: CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
• Povezava: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
• Opis: To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.
• Začetek licenciranja: 17.08.2021

Sekundarni jezik

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: ZnO varistorji, optimizacija parametrov obdelave, struženje, formiranje odrezkov

Projekti

• Financer: ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
• Številka projekta: L2-8184
• Naslov: Razvoj in implementacija kriogenega odrezavanja v serijsko proizvodnjo za povečanje produktivnosti procesov vrtanja in frezanja

• Financer: ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
• Številka projekta: L2-1836
• Naslov: Razvoj in implementacija inovativne tehnologije obdelave ZnO keramike z definirano rezalno geometrijo v serijsko proizvodnjo za povečanje kakovosti varistorjev kot končnih izdelkov