OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 1 2026 91 TECHNOLOGY где x – измеренное значение параметра, xmax и xmin – его максимальное и минимальное значения, зафиксированные в ходе восьми экспериментов. После нормализации итоговый экоиндекс рассчитывался согласно методу взвешенного суммирования с соответствующими весовыми коэффициентами из табл. 5. На рис. 6 представлены рассчитанные значения экоиндекса для всех экспериментов в сравнительном аспекте: стандартный диэлектрик и нанодиэлектрик. Результаты демонстрируют устойчивое и статистически значимое превосходство нанодиэлектрика – его использование обеспечивает более высокий индекс практически во всех исследованных условиях обработки. Рис. 6. Сравнение общего индекса экологичности (экоиндекса) для стандартного масла ЭЭО и диэлектрической жидкости, модифицированной наночастицами, по экспериментам Fig. 6. Comparison of the overall eco-index for conventional EDM oil and nanoparticle-enhanced dielectric fl uid across experimental runs Оценка толщины повторно затвердевшего слоя Толщина повторно затвердевшего слоя (RLT) является ключевым результатом электроэрозионной обработки (ЭЭО), напрямую влияющим на характеристики поверхности и эксплуатационные свойства обработанных деталей. Минимизация RLT наиболее важна для достижения высокой точности размеров и соблюдения жестких допусков. В данном исследовании применение гибридной диэлектрической среды (50:50 Al₂O₃ и графен) позволило значительно уменьшить формирование повторно затвердевшего слоя. Проведено сравнение образцов, обработанных с использованием стандартного масла для ЭЭО и масла, содержащего 0,1 % наночастиц. Для анализа образцы, обработанные методом ЭЭО, были разрезаны на кубики размером 5×5×5 мм с помощью проволочно-вырезного электроэрозионного станка. Затем они были залиты в холодную смолу для предотвращения термических повреждений, далее последовали алмазная полировка и кислотное травление. Измерение RLT проводилось с помощью сканирующего электронного микроскопа (FEI Nova NanoSEM 450) и программного обеспечения ImageJ для определения средней толщины на основе измерений в пяти различных местах. На рис. 7 представлены СЭМ-микрофотографии и средняя RLT для деталей, обработанных с использованием базового масла для ЭЭО и гибридного нанодиэлектрика. Результаты показывают, что детали, обработанные с гибридной нанодиэлектрической жидкостью, имеют значительно меньшую среднюю RLT, составляющую 3,91 мкм по сравнению с 17,05 мкм для деталей, обработанных базовым маслом. Это снижение объясняется тем, что обычное масло для ЭЭО способствует высокой локализованной энергии искрового разряда, плохому рассеиванию тепла и неэффективному удалению продуктов эрозии. В то же время диэлектрик, содержащий наночастицы, смягчает эти проблемы. В частности, гибридная нанодиэлектрическая жидкость снижает RLT благодаря тому, что Al₂O₃ обладает высокой температурой плавления и термической стабильностью, что способствует более равномерному распределению энергии разряда, снижает пиковую температуру искры и действует как микроизолирующий барьер. Добавим, что графен, хорошо диспергированный в базовой жидкости, формирует проводящую сеть. Его однослойная структура из sp2-гибридизированных атомов углерода в гексагональной решетке обеспечивает большую площадь поверхности, что способствует быстрому и равномерному переносу тепла [42]. Более того, высокая электропроводность и площадь поверхности графена обеспечивают эффективный отвод тепла из зоны обработки, предотвращая чрезмерное проникновение тепла и повышая стабильность плазменного канала. Это снижает термические повреждения и размер зоны термического влияния, тем самым дополнительно
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1