توسعه و مشخصه‌يابي چرخ‌ سنگ‌زني سيليكون كاربايد با چسب پايه رزيني ساخته شده به ‌روش ساخت افزودني مبتني بر استريوليتوگرافي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

دكتري

به‌منظور ارتقاي عملكرد و افزايش عمر ابزارهاي سنگ‌زني، در اين پژوهش تركيبي از طراحي مهندسي ساختار و بهينه‌سازي مواد به‌كار گرفته شد كه مي‌تواند چالش‌هاي رايج در كيفيت سطح، مصرف انرژي و سايش ابزار را كاهش دهد. چرخ‌هاي سنگ‌زني كامپوزيتي با فناوري استريوليتوگرافي ساخته شدند و با اصلاح سطح ذرات ساينده (پوشش‌دهي با روغني)، ميزان فيومد سيليكا از 3 به %2 كاهش يافت كه همراه با افت ويسكوزيته و كاهش ته‌نشيني SiC از حدود %90 به كمتر از %5 بود. كامپوزيت به‌دست‌آمده نسبت به رزين خالص، بهبودهايي نظير افزايش استحكام كششي نهايي (٪10/8)، نيروي شكست (3/%72)، استحكام فشاري (6/50%)، انرژي ضربه (%90)، سختي (1/11%) و HDT (%103) و كاهش بيش از %95 حجم سايش را نشان داد. در سنگ‌زني آلومينيوم 6061، ابزارهاي با ساختار ناپيوسته (كانال‌دار و شياردار؛ T200 و VCT) نسبت به ابزار مرجع، كاهش 40–٪95 نيرو، دما و سايش و بهبود ٪50 زبري سطح داشتند؛ به‌ويژه VCT نسبت به CCT زبري را %31 بهتر و سايش را %62 كمتر كرد و ST تنها در سرعت پيشروي mm/min800 كارايي بهينه داشت. در سنگ‌زني فولاد MO40، بهبودها ملموس‌تر بود و زبري سطح تا μm 05/0 ، نيرو تا %60 و سايش تا %93 كمتر از آلومينيوم ثبت شد؛ T100 كمترين زبري و پايداري حرارتي عالي (اختلاف دما 6°C) داشت، T200 توازن مطلوبي ميان شاخص‌ها ايجاد كرد وST، CCT و VCT نيز بهبود نيرو و سايش را نشان دادند. در مجموع، تركيب طراحي هوشمندانه ساختار، بهينه‌سازي تركيب مواد و اصلاح‌هاي جزئي فرمولاسيون، موجب كاهش چشمگير نيرو، سايش و دما و ارتقاي كيفيت سطح شد و اين اثرات در مواد سخت جلوه بيشتري يافت.

234889

ساخت و توليد

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان