بررسی مورفولوژی براده در ماشینکاری کامپوزیت‌های زمینه آلومینیوم حاوی 1% قلع

نویسندگان

1 مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران ، ایران

2 مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران ، ایران

3 مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران ، ایران

4 مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران ، ایران

doi
10.22034/ijme.2025.543922.2130
چکیده

کامپوزیت‌های زمینه آلومینیوم به‌دلیل استحکام ویژه بالا، مقاومت به سایش و پایداری حرارتی، در صنایع هوافضا، خودروسازی و تجهیزات پیشرفته کاربرد گسترده‌ای دارند. با این حال، حضور ذرات سخت تقویت‌کننده در این مواد، فرایند ماشینکاری را با چالش‌هایی همراه ساخته و اغلب منجر به تشکیل براده‌های ناپیوسته، دندانه‌دار و غیرپایدار می‌شود که تأثیر منفی بر کیفیت سطح و عمر ابزار دارند. از این رو، بهبود مورفولوژی براده نقشی کلیدی در ارتقای قابلیت ماشینکاری این کامپوزیت‌ها ایفا می‌کند. در پژوهش حاضر، اثر پارامترهای ماشینکاری (سرعت برش، نرخ پیشروی، عمق برش و شرایط روانکاری) و نقش افزودنی قلع (Sn) بر مورفولوژی براده در تراشکاری کامپوزیت Al–Mg₂Si بررسی شد. برای این منظور، دو نوع کامپوزیت (با و بدون قلع) به روش ریخته‌گری درجا تولید و با استفاده از طرح آزمایش تاگوچی L16 مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که سرعت برش بیشترین اثر را بر طول و نوع براده دارد، در حالی که نرخ پیشروی و عمق برش در مقادیر بحرانی موجب تغییر رفتار براده‌برداری شدند. آنالیز SEM–EDS بیانگر وقوع سایش نفوذی و انتقال عناصر ابزار (W، Co و C) به سطح براده‌ها بود که با انتخاب پارامترهای بهینه کنترل گردید. علاوه بر این، افزودن 1% قلع موجب کاهش میانگین طول براده و تشکیل براده‌هایی یکنواخت‌تر و پایدارتر شد. در مجموع، ترکیب اصلاح آلیاژی و انتخاب شرایط بهینه ماشینکاری به‌طور مؤثری موجب بهبود فرایند براده‌برداری، کاهش سایش ابزار و ارتقای قابلیت ماشینکاری کامپوزیت‌های Al–Mg₂Si گردید.