Plasma arc welding (PAW) is a process of joining of metals, produced by heating with a constricted arc between an electrode and the work piece (transfer arc) or the electrode and the constricting nozzle (non transfer arc). Shielding is obtained from the hot ionized gas issuing from the orifice, which may be supplemented by an auxiliary source of shielding gas. Transferred arc process produces plasma jet of high energy density and may be used for high speed welding and cutting of Ceramics, steels, Aluminum alloys, Copper alloys, Titanium alloys, Nickel alloys. Non-transferred arc process produces plasma of relatively low energy density. It is used for welding of various metals and for plasma spraying (coating). Equipment: (1) Power source. A constant current drooping characteristic power source supplying the dc Welding current is required. It should have an open circuit voltage of 80 volts and have a duty cycle of 60 percent. (2) Welding torch. The welding torch for plasma arc welding is similar in appearance to a gas tungsten arc torch but it is more complex.…

As has already been mentioned in EBM the gun is operated in pulse mode. This is achieved by appropriately biasing the biased grid located just after the cathode. Switching pulses are given to the bias grid so as to achieve pulse duration of as low as 50 μs to as long as 15 ms. Beamcurrent is directly related to the number of electrons emitted by the cathode or available in the beam. Beam current once again can be as low as 200 μamp to 1 amp. Increasing…

 Laser–Beam Machining (LBM)     Electron Beam Machining   (EBM)     Plasma Arc Machining (PAM) Laser–Beam Machining Laser-beam machining is a thermal material-removal process that utilizes a high-energy, Coherent light beam to melt and vaporize particles on the surface of metallic and non-metallic…

Electrochemical Grinding, or ECG, is a variation of ECM (Electrochemical Machining) that combines electrolytic activity with the physical removal of material by means of charged grinding wheels. Electrochemical Grinding (ECG) can produce burr free and stress free p arts without heat or other metallurgical damage caused by mechanical grinding, eliminating the need for secondary machining operations. Like ECM, Electrochemical Grinding (ECG) generates little or no heat that can distort delicate components. Electrochemical Grinding (ECG) can process any conductive material that is electrochemically reactive. The most common reason customers choose Electrochemical Grinding (ECG) is for the burr free quality of the cut. If a part is difficult or costly to deburr, then ElectrochemicalGRINDING (ECG) is the best option. Materials that are difficult to machine by conventional methods, that work harden easily or are subject to heat damage are also good candidates for the stress free and no heat characteristics of Electrochemical Grinding (ECG). The stress free cuttingcapability of the process also makes it ideal for thin wall and delicate parts.…

Electrochemical honing is one of the non-equilibrium gap processes in ECM and is a new technique, which in spite of being used in some industrial plants especially to smooth surfaces, is still not fully described due to the variety of the factors affecting the process. More information about the process  is  required  especially the  effects  of  the  working  parameters  on  the  produced  surface roughness. A special honing tool was designed by using different tool tip shapes (rectangular, circular, triangle & inclined) to study the ability for improving the surface roughness. This work presents a study for the factors affecting the electrochemical honing process especially the machining time, work piece material, initial working gap, tool rotational speed, tool tip shape and the inclined…

Introduction Electrochemical machining (ECM)is a  metal-removal process based  on  the  principle ofreverse electroplating. In this process, particles travel from the anodic material (workpiece) toward the cathodic material (machining tool). A current of electrolyte fluid d carries away thedepleted material before it has a chance to reach the machining tool. The cavity produced is the female mating image of the tool shape.  Figure: ECM process Similar to EDM, the work piece hardness is not a factor, making ECM suitable for machining difficult-to –machine materials. Difficult shapes can be made by this process on materials regardless of their hardness. A schematic representation of ECM process is shown in Figure. The ECM tool is positioned very close to the work piece and a low voltage, high amperage DC current is passed between the work piece and electrode. Some of the shapes made by ECM process is shown in Figure.  Figure: Parts made by ECM Advantages of ECM •   The components are not…

In chemical milling, shallow cavities are produced on plates, sheets, Forgings and extrusions. The two key materials used in chemical milling process are etchant and maskant. Etchants are acid or alkaline solutions maintained within controlled ranges of chemical composition and temperature. Maskants are specially designed elastomeric products that arehand strippable and chemically resistant to the harsh etchants. Steps in chemical milling •   Residual stress relieving: If the part to be machined has residual stresses from the previous processing, these stresses first should be relieved in order to prevent warping after chemical milling. •    Preparing: The surfaces are degreased and cleaned thoroughly to ensure both good adhesion of the masking material and the uniform material removal. •    Masking: Masking material is applied (coating or protecting areas not to be etched). •    Etching: The exposed surfaces are machined chemically with etchants. •    Damasking: After machining, the parts should be washed thoroughly to prevent further reactions with or exposure to any etchant residues. Then the rest of the masking material is removed and the part is cleaned and inspected.…

Chemical Machining     Chemical milling     Electrochemical Machining     Electrochemical Honing     Electrochemical Grinding CHEMICAL MACHINING Chemical machining (CM) is the controlled dissolution of work piece material (etching) by means of a strong chemical reagent (etchant). In CM material is removed from selected areas of work piece by immersing it in a chemical reagents or etchants; such as acids and alkaline solutions. Material is removed by microscopic electrochemical cell action, as occurs in corrosion or chemical dissolution of a metal. This controlled chemical dissolution will simultaneously etch all exposed surfaces even though the  penetration rates  of  the  material  removal may be  only 0.0025 –0.1 mm/min. The…

EDM,  primarily,  exists  commercially in  the  form  of  die-sinking  machines  and  wire- process, a slowly moving wire travels along a prescribed path and removes material from the workpiece. Wire EDM uses electro-thermal mechanisms to cut electrically conductive materials. Thematerial is removed by a series of discrete discharges between the wire electrode and the workpiece in the presence of dielectric fluid, which creates a path for each discharge as the fluid becomes ionized in the gap. The area where discharge takes place is heated to extremely high temperature, so that the surface is melted and removed. The removed particles are flushed away by the flowing dielectric fluids. The wire EDM process can cut intricate components for the electric and aerospace industries. This non-traditional machining process is widely used to pattern tool steel for die manufacturing cutting machines (Wire EDM). The concept of wire EDM is shown in this Figure. Figure: Wire erosion of an extrusion die The wires for wire EDM is made of brass, copper, tungsten, molybdenum. Zinc or brass coated wires are also used extensively in this process. The wire used in this process should posse’s high tensile strength and good electrical conductivity. Wire EDM can also employ to cut cylindrical…

•   Electrical Discharge `Machining (EDM) •   Wire Cut Electrical Discharge Machining (WCEDM) Electrical Discharge `Machining (EDM) Electrical discharge machining (EDM) is one of the most widely used non-traditional machining processes.  The main  attraction  of EDM  over  traditional  machining  processes such as metal cutting using different tools and grinding is that this technique utilizes thermoelectric  process  to erode  undesired  materials  from  the  work  piece  by a series  of discrete  electrical  sparks  between  the  workpiece  and  the  electrode.  A picture of  EDM machine in operation The traditional machining processes rely on harder tool or abrasive material to remove the  softer  material  whereas  non-traditional   machining   processes  such  as  EDM  uses electrical  spark or thermal  energy  to erode unwanted  material  in order to create desired shape.So, the hardness of the material is no longer a dominating factor for EDM process. A schematic of an EDM process is shown in Figure 2, where the tool and the workpiece are immersed in a dielectric fluid. Figure: Schematic of EDM process EDM  removes  material  by  discharging  an  electrical  current,  normally  stored  in  a capacitor bank, across a small gap between the tool (cathode) and the workpiece (anode) typically in order Application of EDM The EDM process has the ability to machine hard, difficult-to-machine materials. Parts with complex, precise and irregular shapes for forging, press tools, extrusion dies, difficult internal shapes for aerospace and medical applications can be made by EDM process. Some of the shapes madeby EDM process are shown in Figure.…