بررسي بهبود صافي سطح قطعات توليدشده از جنس Ti6Al4Vبه روش ذوب گزينشي با ليزر توسط روش‌هاي پس‌پردازش مكانيكي و الكتروپوليش موضعي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

فرآيند الكتروپوليش يكي از فرآيندهاي غير سنتي ماشينكاري است كه طي آن باتوجه به اصول هدايت يون‌ها در سلول‌هاي الكتروليز، از سطح قطعه‌كار براده‌برداري مي‌شود. اين روش به‌دليل مزايايي همچون قابليت ماشينكاري سطوح با هندسه‌هاي پيچيده، ماشينكاري قطعات از جنس‌هاي سخت، عدم ايجاد تنش پسماند و عيوب در ساختار قطعه، كاربرد گسترده‌اي در صنايع مختلف دارد. امروزه در اكثر صنايع، براي فرآيند الكتروپوليش از كاتدهاي تخت استفاده مي‌شود چراكه نرخ ماشينكاري سطح را افزايش مي‌دهد. اما لازم است كه قطعات (آند و كاتد) طي اين فرآيند در مخازن الكتروليت قرار بگيرند و از اين رو امكان الكتروپوليش قطعات بزرگ وجود ندارد و از سوي ديگر هندسه كاتد به هندسه آند وابسته است. بنابراين امروزه اجراي اين فناوري به‌‌‌ صورت نقطه‌اي تحت عنوان الكتروپوليش نقطه‌اي يا الكتروپوليش موضعي مدنظر قرار گرفته است كه موجب استقلال فرآيند پرداخت از مخزن الكتروليت و هندسه آند شده است. از سوي ديگر مزيت‌هاي روش ذوب انتخابي بستر پودر با ليزر از جمله توانايي در ساخت قطعات با هندسه پيچيده، در كنار خواص مناسب آلياژ Ti6Al4V نظير نسبت استحكام به‌ چگالي و مقاومت به خوردگي مناسب، موجب توسعه بازار قطعات توليد شده با اين روش و آلياژ شده است. البته قطعات ساخته‌شده با اين روش، نيازمند بهبود زبري‌سطح مي‌باشند. لذا اين پژوهش با هدف توسعه فرآيند الكتروپوليش موضعي براي سطوح قطعاتي از جنس آلياژ Ti6Al4V كه با روش ذوب انتخابي بستر پودر با ليزر توليد شده‌اند، به بررسي مشخصه‌هاي بهينه اجراي اين فرآيند پرداخته است. در اين پژوهش، قبل از انجام فرآيند الكتروپوليش، با هدف كاهش زبري اوليه، از فرآيند سندبلاست استفاده شده است. مشخصه‌هاي بررسي شده از فرآيند الكتروپوليش در اين پژوهش، شامل اختلاف پتانسيل اعمال شده بين دو الكترود، فاصله الكترودها،‌ نحوه حركت الكتروليت، هندسه كاتد، دوره‌ي كاري جريان الكتريكي، زمان فرآيند، همپوشاني نقاط اثر الكتروپوليش، زبري اوليه سطح و تأثير جريان پالسي است. با استفاده از روش پاسخ سطح در نرم‌افزار ديزاين اكسپرت، مدل رياضي بين مشخصه‌هاي زبري‌سطح (Ra و Rz) و مشخصه‌هاي فرآيند الكتروپوليش ايجاد شده و بر اساس آن مشخصه‌هاي دوره‌ي‌كاري، همپوشاني و زمان فرآيند بهينه‌سازي شدند.‌ طي فرآيند سندبلاست و الكتروپوليش با مشخصه‌هاي بهينه در فاصله يك ميلي‌متري بين الكترودها، Ra و Rz، به‌ترتيب با 4/52 و 7/57 درصد كاهش، از 04/9 و 33/59 ميكرومتر به‌ترتيب به 30/4 و 08/25 ميكرومتر رسيد. همچنين براي محدوده‌هاي ديگري از زبري اوليه سطح، محدوده‌ي زبري نهايي قابل حصول با فرآيند پرداخت بررسي شده در اين پژوهش، استخراج شده است.

221989

طراحي كاربردي

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان