基于废弃机油-Al2O3复合介质的AA7075/SiCP/B4CP混杂复合材料电火花加工优化研究

研究人员针对传统加工技术处理AA7075/SiCP/B4CP混杂复合材料时存在的刀具磨损严重、表面粗糙度差等问题，创新性地采用废弃机油(UEO)混合Al2O3粉末作为电火花加工(EDM)介质。通过L20田口正交实验和TOPSIS多目标优化，发现3A电流/20μs脉宽下，Al2O3-UEO复合介质可实现更高材料去除率(MRR)、更低电极损耗(TWR)和更优表面粗糙度(Ra)，为"变废为宝"的绿色制造提供新方案。

　　

在传统机械加工领域，处理AA7075铝合金基体混杂SiC_P和B₄C_P颗粒的复合材料时，刀具磨损和表面质量差始终是棘手难题。这项研究另辟蹊径，采用搅拌铸造法制备的混杂复合材料，在电火花加工(EDM)过程中创新性地将废弃发动机油(UEO)与Al₂O₃粉末混合作为工作介质，实现了"以废治难"的双重突破。

实验设计采用L20田口正交阵列，系统考察了粉末浓度、电流和脉冲时间三因素三水平的变化规律。令人振奋的是，Al₂O₃颗粒的加入产生了显著的"桥梁效应"，通过扩大放电间隙促进加工屑排出，使材料去除率(MRR)提升23%。虽然UEO介质因高热导率导致电极损耗(TWR)略高于专用EDM油，但表面粗糙度(Ra)指标反而降低15%，这得益于Al₂O₃强化了介质的冲洗能力。

通过TOPSIS多目标优化算法，最终确定3A电流配合20μs脉宽时，Al₂O₃-UEO复合介质展现出最佳综合性能。该研究不仅为混杂复合材料加工提供了新思路，更开创了将工业废液转化为高附加值加工介质的新范式，对推动绿色制造(PMEDM)技术发展具有重要启示。