عبدالواحد کمی

بررسی تجربی پارامترهای مؤثر در ماشینکاری تخلیه الکتریکی کامپوزیت پایه آلومینیوم (لینک ایرانداک)

چکیده:

توسعه کامپوزیت‌های زمینه فلزی تقویت‌شده با نانو ذرات از مهم‌ترین ابداعات درزمینه‌ی نانو مواد پیشرفته می‌باشد. در بین کامپوزیت‌های زمینه فلزی، کامپوزیت‌های زمینه آلومینیومی با ذرات تقویت‌کننده اکسیدگرافن دارای ساختار متفاوتی هستند. زیرا خواص مکانیکی برتر ماده زمینه مانند انعطاف‌پذیری و چقرمگی، با استحکام بالای ذرات اکسیدگرافن ترکیب می‌شوند. این نانو کامپوزیت‌ها به دلیل خواص ویژه ازجمله استحکام، مدول الاستیسیته، مقاومت به خوردگی خوب، مقاومت به سایش بالا، میزان نرخ هدایت الکتریکی و حرارتی بالاتر آنها نسبت به فلزات و آلیاژهای تقویت‌شده مرسوم، موردتوجه محققان قرارگرفته‌اند. در این پژوهش از فرایند ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی برای ماشین‌کاری نمونه کامپوزیت پایه آلومینیومی خالص به همراه 5/0 درصد وزنی اکسیدگرافن استفاده‌شده است. از روش آسیاب مکانیکی گلوله‌ای جهت اختلاط پودرها استفاده شد و درنهایت به روش پرس گرم عمل ساخت کامپوزیت صورت پذیرفت. اثر سه پارامتر شدت‌جریان، زمان روشنی پالس و زمان خاموشی پالس بر روی نرخ براده برداری، نرخ سایش ابزار و زبری سطح موردبررسی قرار گرفت. به‌منظور کاهش تعداد آزمایش‌ها و صرفه‌جویی در هزینه، روش سطح پاسخ جهت طراحی آزمایش‌ها با درنظرگرفتن سه پارامتر ذکرشده در سه سطح به کار گرفته شد. بهینه‌سازی پارامترها جهت به دست آوردن بیشترین میزان نرخ براده برداری و کمترین مقدار زبری سطح به کمک نرم‌افزار دیزاین اکسپرت انجام شد. بر اساس آنالیز واریانس صورت گرفته مؤثرترین پارامترها برافزایش نرخ براده برداری، کاهش نرخ سایش ابزار و زبری سطح، پارامترهای جریان و زمان روشنی پالس می‌باشد همچنین نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد بیشترین نرخ براده برداری، در حالت بهینه، حدود gr/min0565/0 را در جریان 5/7 آمپر، زمان روشنی پالس 200 میکروثانیه و زمان خاموشی پالس 72 میکروثانیه و کمترین زبری سطح در حالت بهینه، حدود 03/3 میکرومتر را در جریان 3 آمپر، زمان روشنی پالس 50 میکروثانیه و زمان خاموشی پالس 100 میکروثانیه می‌توان به دست آورد.