OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 1 2026 89 TECHNOLOGY менялся гибридный диэлектрик, содержащий Al2O3 и графен, при этом проявляется сильный синергетический эффект. Частицы Al2O3 увеличивают межэлектродный зазор, способствуя множественным разрядам на большей эффективной площади. Графен обеспечивает проводящие пути внутри диэлектрика, облегчая пробой диэлектрика при более низких напряжениях и обеспечивая более однородные разряды, что в конечном итоге улучшает MRR [36]. Кроме того, высокая теплопроводность графена позволяет теплу быстро отводиться из зоны разряда, способствуя эффективному локальному плавлению и съему материала. Это свойство помогает регулировать температурные колебания в зоне разряда и предотвращает чрезмерный нагрев, тем самым уменьшая термические повреждения и изменения микроструктуры. Улучшенный теплоотвод также снижает остаточные напряжения, способствуя более однородному качеству поверхности [37]. Таким образом, отличная дисперсность, а также высокая теплопроводность и электропроводность графена создают стабильную проводящую сеть, обеспечивая эффективное искрообразование и повышенную производительность обработки. Добавление Al2O3 дополнительно увеличивает межэлектродный зазор, способствуя множественным разрядам на увеличенной эффективной площади. Износ инструмента (TW), цилиндричность (ρ) и потребление энергии (E) Включение наночастиц в диэлектрик принципиально улучшает ключевые аспекты процесса ЭЭО – повышает стабильность разряда и интенсивность теплоотвода. Это комплексно снижает износ электрода-инструмента (TW), повышает геометрическую точность (цилиндричность ρ) и уменьшает энергопотребление (E) за счет оптимизации распределения энергии и эффективного удаления продуктов износа [38]. Как показано в предыдущих исследованиях, даже небольшая, но оптимальная концентрация наночастиц (например, графена при обработке Hastelloy C-276) способна существенно улучшить основные выходные параметры (MRR, Ra, TW) [39]. На рис. 5 видно, что износ инструмента, отклонение от цилиндричности и потребление энергии ниже при использовании диэлектрика на основе наночастиц по сравнению с традиционным диэлектриком без наночастиц. Это объясняется ролью наночастиц в повышении стабильности разряда и улучшении теплоотвода. Более стабильное искрообразование снижает конусность и эксцентриситет, что приводит к улучшению цилиндричности. Кроме того, более высокая эффективная проводимость и более эффективный перенос энергии в данных условиях минимизируют эрозию электрода, тем самым снижая износ инструмента. Дополнительно защитный слой, формируемый наночастицами между инструментом и плазмой, экранирует электрод от прямого воздействия высоких температур, что тоже способствует снижению износа. Совокупный эффект стабилизированного искрообразования и улучшенного охлаждения также снижает удельное энергопотребление, способствуя устойчивости процесса. Исследование ЭЭО сплава Inconel 718 с графенсодержащим диэлектриком подтверждает эти выводы. Результаты показали улучшение MRR на 13,88 % и цилиндричности на 25,76 % по сравнению с чистым диэлектриком [40]. Наночастицы изменяют характеристики пробоя диэлектрика, обеспечивая более стабильные и однородные разряды. Это помогает предотвратить случайные дуги и нерегулярное плавление, что уменьшает конусность и эксцентриситет в обработанных отверстиях [5]. Экоиндекс Экоиндекс является ключевой метрикой для оценки устойчивости процесса ЭЭО, предоставляя комплексную перспективу по сравнению с традиционными показателями технологической эффективности и объединяя в единую оценку экологические аспекты (потребление ресурсов, отходы), энергоэффективность и технологическую результативность. Более высокое значение индекса соответствует более сбалансированному и устойчивому процессу, что делает экоиндекс эффективным инструментом для выбора оптимальных режимов, минимизирующих совокупное воздействие на окружающую среду при сохранении требуемого качества [25]. В данном исследовании учитывалось несколько параметров ЭЭО, влияющих как на экологические, так и на технологические показатели. Ключевые факторы, такие как потребление
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1