مطالعه اثر پارامترهای برشی و حالات روانکاری خشک و نیمه خشک در انتشار ذرات ریز و فوق ریز حین ماشینکاری کامپوزیت فلزی پایه تیتانیوم (Ti-MMC)

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، اکول تکنولوژی دانشگاه کبک، مونترال، کانادا

doi
10.22034/ijme.2024.445650.1932
چکیده

کامپوزیت پایه فلزی تیتانیوم (Ti-MMC) در محصولات و بخش ­های مختلف صنعتی جایگزینی مناسب برای آلیاژهای تیتانیوم است. به علت وجود ذرات سرامیکی سخت و ساینده در ماتریس‌های فلزی این ماده، ماشینکاری این دسته از مواد سخت و معمولاً با روانکاری انجام می­ شود. اندازه و ترکیب ذرات و غبار حاصله در طی فرایندهای روانکاری-ماشینکاری، از جمله فاکتورهای مهم و اصلی در تشخیص و تعیین درجه سمی بودن آلودگی­ های به­دست آمده محیطی هستند. ذرات غبار معلق در اندازه ­های 5/2-10 میکرون در نای و نایژه­ ها مانده و ذرات بزرگتر از ۱۰ میکرون به طور معمول در قفسه سینه و بینی قرار می­ گیرند. نظر به مطالعات اندک در این حوزه، اثرات پارامترهای برشی و حالات روانکاری  بر انتشار ذرات فوق ‌ریز و ریز در حین ماشینکاری Ti-MMC مورد مطالعه قرار گرفته است. بر اساس مشاهدات تجربی، اثرات پوشش و سرعت جریان بر کاهش تعداد ذرات فوق ریز واضح بودند. فارغ از نوع پوشش ابزارهای برشی، استفاده از دبی بیشتر در سیال برشی منجر به کاهش ذرات ریز شد و بالعکس هیچ اثر قابل توجهی بر روی ذرات فوق ریز مشاهده نشد. در شرایط برشی مشابه، سطوح بالاتری از ذرات ریز در حالت استفاده از ابزارهای بدون پوشش مشاهده شد. در ابزار بدون پوشش، ذرات فوق ریز کمتری در حالت استفاده از جریان سیال بیشتر مشاهده شد. به طور مشابه در ابزار پوشش داده شده، به جز سطح پایین سرعت برشی، کمترین مقادیر ذرات هنگام استفاده از ابزار پوشش داده شده در بالاترین سطوح دبی و سرعت مشاهده شد.