فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

ماشین‌کاری مواد سخت به ویژه سوپرآلیاژهای پایه نیکل‌ با فرآیندهای براده برداری سنتی همچنان به‌ عنوان یک چالش در نظر گرفته می‌شود، ویژگی‌های خاص این مواد اغلب منجر به سایش سریع ابزار و کاهش یکپارچگی سطح می‌شوند. به همین دلیل، ترجیح داده می‌شود که فرآیندهای ماشین‌کاری سنتی با فناوری‌های دیگر ترکیب شوند تا مشکلات ماشین‌کاری این مواد برطرف شوند. ماشین‌کاری به کمک لیزر با گرم کردن موضعی و نرم کردن مواد قطعه‌کار قبل از برش امکان براده‌برداری کارآمدتری را نسبت به شرایط مرسوم فراهم می‌کند. در این پژوهش، با مقایسه تراشکاری به کمک لیزر و تراشکاری سنتی بر روی سوپرآلیاژ واسپالوی تأثیر پارامترهای ماشین‌کاری در سرعت دورانی ثابت (400 دور بر دقیقه)، نرخ پیشروی (035/0، 07/0 و105/0 میلی‌متر بر دور) و عمق برش (3/0، 6/0 و 9/0 میلی‌متر) بر نیروی برش، دمای براده، زبری سطح و تغییرات میکروسختی روی سطح قطعه‌کار‌ مورد بررسی قرار گرفت. از لیزر فیبری با توان ثابت 500 وات و فاصله زاویه‌ای تماس پرتو لیزر با نوک ابزار برابر با 60 درجه استفاده شد. سختی اولیه قطعه‌کار 385 ± 10 ویکرز و قطر آن 25 میلی‌متر بود. نتایج نشان داد که استفاده از لیزر در مقایسه با تراشکاری سنتی، باعث کاهش نیروی برش به مقدار 16% شد. دمای براده در تراشکاری با لیزر نسبت به تراشکاری سنتی بیشتر بود. کاهش نیروی ماشین‌کاری و افزایش دما باعث افزایش کیفیت زبری سطح به مقدار 42% شد. در تراشکاری به کمک لیزر دامنه تغییرات میکروسختی در سطح قطعه‌کار کمتر از تراشکاری سنتی بود. نتایج نشان داد افزایش سرعت اسکن حرارت لیزر روی سطح قطعه‌کار باعث کاهش ضخامت ناحیه تحت تاثیر دمای لیزر در زیر سطح قطعه‌کار شد.