مهندسی ساخت و تولید ایران
سال:1399 | دوره:7 | شماره:1 |تعداد مقالات:6

با توجه به رشد روز افزون استفاده از پلیمرهای مخصوص در صنایع، به ویژه صنایع پزشکی و هوایی لزوم بررسی و مطالعه روز افزون تولید و ماشینکاری این مواد احساس می گردد. پلی اتر اتر کتون (پیک) یک پلیمر مقاوم در برابر گرما است که امروزه به کرات در حال استفاده در صنایع پزشکی است. سنگ زنی یکی از فرایندهای مهم ماشینکاری این ماده محسوب می شود. استفاده از مایعات روانکار و خنک کننده در ماشینکاری پیک مطلوب نیست زیرا قطعات سنگ زده شده قبل از مصرف باید درچند مرحله تمیزکاری شوند. در این مقاله از فن آوری خنک کننده برودتی به عنوان یکی از خنک کنندهای نو ظهور در عرصه ماشینکاری که قابلیت بسیار بالای دارد، دارای اثرات منفی زیست محیطی نیست و نیاز به تمیزکاری قطعات ماشینکاری شده را شدیدا کاهش می دهد، جهت خنک کاری منطقه ماشینکاری استفاده شده است. یکی از موارد مهم خروجی ماشینکاری، یکپارچگی سطح است. یکپارچگی و زبری سطح اهمیت بالای در کارایی محصول نهایی دارند و پارامتر مهمی برای بررسی قابلیت ماشینکاری محسوب می شوند. مقایسه نتایج استفاده از هوای فشرده و خنک کننده برودتی بر زبری سطح و شرایط سطح ایجاد شده نشان دهنده تاثیر قابل توجه خنک کننده برودتی بر خروجی مورد مطالعه این پژوهش بوده است.

کاربرد کامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با فاز سرامیک در صنایع مختلف به سرعت در حال گسترش است. اخیرا تراکم دینامیکی به عنوان یکی از روش های مکمل متالورژی پودر در تولید مواد کامپوزیتی موردتوجه قرارگرفته است. علاوه بر این آلومینیوم به عنوان یکی از مهم ترین فلزات صنعتی، به طور گسترده در تولید کامپوزیت های زمینه فلزی استفاده می شود. در این تحقیق، اثرات تراکم دینامیکی بر پودرهای خالص و کامپوزیتی آلومینیوم مطالعه می شود. به منظور تولید نمونه های کامپوزیتی، پودرهای آلومینیوم خالص و نانو کاربید سیلیسیوم به ترتیب به عنوان زمینه و تقویت کننده استفاده می شوند. آزمایش های تراکم دینامیکی با استفاده از دستگاه تفنگ گازی در سرعت-های مختلف انجام می شوند. سپس چگالی، استحکام و ریزساختار نمونه های متراکم شده، ارزیابی می گردند. نتایج به دست آمده نشان می دهد چگالی، استحکام و بازگشت فنری نمونه های خالص با افزایش سرعت تراکم افزایش می یابد. ذرات سرامیک تخلخل را در ریزساختار نمونه های کامپوزیتی افزایش می دهند. افزودن 1 درصد وزنی سرامیک استحکام نمونه ها را افزایش می دهد و منجر به توزیع یکنواخت ذرات در زمینه فلزی می گردد در حالی که افزایش بیش از 1 درصد، موجب کاهش شدید استحکام می گردد. در ادامه تحقیق، نتایج تجربی حاصل از تراکم دینامیکی و اختلاف بین نتایج تجربی و نتایج پیش بینی شده به ترتیب به عنوان ورودی و تابع هدف برای روش بهینه سازی شبکه-های عصبی مصنوعی در نظر گرفته می شوند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که این روش مدل سازی تجربی-عددی قادر است چگالی نمونه های حاصل از تراکم دینامیکی را با دقت مناسبی پیش بینی نماید.

یکی از مهمترین پارامترهایی که می تواند در زمان ایجاد یک سوراخ مدنظر قرار بگیردزبری سطح سوراخ تولید شده است. عوامل بسیاری نظیر ارتعاش عرضی مته، دما و هندسه ابزار در ایجاد زبری سطح نقش بازی می کنند. در این مقاله اثرات عامل ها شامل، سرعت دورانی مته، پیشروی مته و پیش مته به همراه متغیرهای وابسته شامل، نیروی محوری مته و گشتاور برشی مدنظر قرار گرفته است. هدف اصلی این مقاله تعیین میزان اهمیت هریک از عامل ها و متغیرهای وابسته در ایجاد زبری سطح حفره تولید شده در قطعه کار آلومینیومی از سری 7000 است. برای بررسی همزمان تمامی عامل ها و متغیرهای وابسته از روش مانوا استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که استفاده از این روش می تواند تاثیر هریک از عامل ها را در ایجاد همزمان نیروی محوری و گشتاور برشی آشکار سازد و سپس میزان اثرگذاری هر یک از عامل ها و متغیرهای وابسته در ایجاد زبری سطح در سطح اطمینان 95% را مشخص می کند. نتایج حاکی از آن هستند که اضافه نمودن نیروی محوری و گشتاور برشی به عامل ها می تواند دقت پیشگویی زبری سطح را به میزان 39/37% نسبت به حالتیکه پیشگویی تنها براساس عامل ها انجام شده باشد، افزایش دهد. ازطرف دیگر بررسی نتایج نشان می دهدکه نیروی محوری اثر بیشتری نسبت به گشتاور برشی بر روی تغییر زبری سطح سوراخ دارد و لذا به منظور بهبود کیفیت سطح سوراخ تولیدی بایستی به روش هایی که سبب کاهش نیروهای محوری می شوند توجه شود.

آزمون ترموگرافی از مدرن ترین روش های تست غیرمخرب است که در سال های اخیر کاربرد آن در صنعت روز به روز در حال گسترش است. مزایایی چون سرعت بالای انجام تست در کنار دقت بالا و امکان انجام بازرسی بدون برقراری تماس از ویژگی های این روش است. مزایای این روش که منجر به کاهش هزینه ها و افزایش دقت در تست و بازرسی می شود منجر شد تا با استفاده از این روش در تشخیص عیوب موجود در کانال های پره های توربین گازی بتوان دقت در تشخیص عیب را بالا برده و هزینه های نگهداری و تعمیرات را کاهش داد. توربین های گازی کاربرد بسیاری در صنعت دارند. راندمان این توربین ها با افزایش دمای احتراق افزایش می یابد. هدف دستیابی به راندمان هر چه بیشتر است اما برای رسیدن به این هدف محدودیت هایی وجود دارد. در مواردی که کانال های خنک کننده این پره ها شکل هندسی پیچیده ای دارند ممکن است در مرحله ریخته گری، خروج ماهیچه سرامیکی این کانال ها به طور کامل صورت نپذیرد و در اصطلاح دچار شکستگی شود. باقی ماندن این ذرات در کانال های خنک کننده می تواند عملکرد توربین را تحت تاثیر جدی قرار دهد. بنابر این بسیار مهم است که بتوان این عیب را پیش از استفاده از پره معیوب تشخیص داد. در این مقاله هدف تشخیص کانال های موجود در قطعه و بررسی اثر فشار بخار آب تزریق شده در کانال ها به عنوان محرک دمایی و نیز بررسی تاثیر فاصله کانال از سط در نتایج بدست آمده از ترموگرافی بوده است.

برش نگاری دیجیتالی روشی مبتنی بر تداخل سنجی لیزری است که در تشخیص و اندازه گیری عیوب به صورت غیر مخرب کاربرد دارد. در این پژوهش روش جدیدی برای اندازه گیری عیوب صفحه ای در قطعات به روش برش نگاری ارایه شد. به منظور صحت سنجی روش ارایه شده و مطالعه اثر عمق عیب و اندازه برش بر دقت اندازه گیری آن در مجموع 16 آزمون برش نگاری با تغییر اندازه عیب در چهار سطح و عمق عیب و اندازه برش در دو سطح صورت گرفت. اندازه عیوب در شرایط مختلف اندازه گیری شده و خطای تخمین اندازه در هر مورد به دست آمد. روش ارایه شده با دقت خوبی قادر به تخمین اندازه عیب بود و کمترین درصد خطا در آزمون برش نگاری عیب 15 میلی متر در عمق 5/0 میلی متر با اندازه برش 15 میلی متر به دست آمد. نتایج به دست آمده نشان داد که با نزدیک شدن اندازه برش به اندازه عیب درصد خطا کاهش می یابد و بیشترین دقت تخمین اندازه عیب زمانی حاصل می شود که اندازه برش برابر با اندازه عیب باشد. همچنین تغییر عمق عیب باعث تغییر خطای تخمین اندازه عیب شده و در اغلب موارد تخمین اندازه عیوب با عمق 1 میلی متر به دلیل وضوح بهتر هاله های تشکیل شده، با دقت بیشتری همراه بود.

روش CMT یک فرایند جوشکاری جدید و با گرمای ورودی و درجه رقت پایین می باشد که استفاده از این روش را برای الکترودهایی که قیمت بالایی دارند و برای روکش کاری استفاده می شوند توجیه پذیر می کند. در این پژوهش استلایت 6 با استفاده از جوشکاری توپودری CMT به صورت 1، 2 و 3 لایه بر روی فولاد ساده کربنی A516-Grade70 روکش کاری و سپس مورد بررسی قرار گرفت. انواع مشابه این فولاد با روکش های استلایت کاربردهای وسیعی در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی دارد به ویژه در جاهایی که به مقاومت به سایش و اکسیداسیون در دمای بالا نیاز هست. تغییرات آنالیز شیمیایی در لایه های مختلف اندازه گیری شد و تغییرات درجه رقت و درصد آهن با توجه به تعداد لایه ها و ضخامت پوشش نهایی بررسی شد. نمونه های مشابهی نیز با روش جوشکاری مرسوم برای مقایسه تهیه و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که عرض منطقه متاثر از حرارت 28 درصد کاهش یافته است که نشان دهنده حرارت ورودی کمتر در این روش جوشکاری می باشد. درجه رقت و عمق نفوذ نیز با استفاده از این روش به ترتیب در حدود 39 و 41 درصد کاهش یافته است. با استفاده از این روش می توان با تعداد لایه و ضخامت نهایی کمتر و در نتیجه با مصرف الکترود کمتر به ترکیب شیمیایی مد نظر دست یافت.