تحلیل آماری و بهینه‌سازی متغیرهای فرآیند ساخت افزایشی اصطکاکی اغتشاشی نانو کامپوزیت آلومینیوم سیلیکون کاربید با استفاده از روش سطح پاسخ

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.431334.1888
چکیده

در سال­‌های اخیر ساخت افزایشی اهمیت چشم‌گیری در زمینه تولید بدست آورده است. بیشتر تکنولوژی‌های ساخت افزایشی فلزات، شامل فرآیندهای ذوب و انجماد هستند که سبب ایجاد چالش‌های متالورژیکی می‌شوند. ساخت افزایشی اصطکاکی اغتشاشی یک روش ساخت افزایشی حالت جامد جدید می­‌باشد که با چالش‌های متالورژیکی رایج در روش‌های ذوبی معمول مواجه نیست. از این فرآیند می‌­توان برای ساخت نانوکامپوزیت‌های آلومینیوم سیلیکون کاربید که در صنایع مختلف از جمله نظامی، هوافضا، خودروسازی و ... کاربردهای فراوانی دارند استفاده نمود. هدف اصلی این تحقیق، تحلیل تجربی اثر متغیرهای سرعت چرخشی ابزار، سرعت پیشروی ابزار و تعداد پاس‌ها  در فرآیند ساخت افزایشی اصطکاکی اغتشاشی بر ریزسختی و میزان سایش نانوکامپوزیت آلومینیوم سیلیکون کاربید تولید شده با این روش می­‌باشد. بدین منظور، از روش سطح پاسخ و نرم افزار مینی­‌تب برای طراحی آزمایش‌­ها، تجزیه و تحلیل آماری و نیز بهینه‌­سازی متغیرها استفاده شد. تنظیمات بهینه‌سازی چند منظوره با هدف افزایش ریزسختی و کاهش میزان سایش انتخاب شدند. ترکیب مقادیر بهینه متغیرها جهت دستیابی به اهداف بهینه‌­سازی تعیین و نتایج بدست آمده صحت سنجی شد. نتیجه بهینه‌سازی با  مطلوبیت 0/87 در سرعت چرخش ابزار 1000 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی ابزار 50 میلی‌متر بر دقیقه و تعداد پاس ‌یک حاصل شد. پاسخ‌های بهینه پیش‌­بینی شده 104 ویکرز برای ریزسختی و 0/013 گرم برای سایش در مقایسه با نتایج تجربی از در صد خطای کمی برخوردار بودند..