بررسی تأثیر ارتعاشات فراصوت بر خواص مکانیکی ورق دو لایه فولاد کم کربن - تیتانیوم خالص در فرآیند شکل دهی افزایشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری- گروه ساخت و تولید- دانشکده مهندسی مکانیک- کاشان

2 استادیار گروه ساخت و تولید- دانشکده مهندسی مکانیک- کاشان

3 دانشیار– گروه ساخت و تولید– دانشکده مهندسی مکانیک- کاشان

doi
چکیده

    شکل دهی افزایشی ورق، یکی از فرایندهای تولید قطعات فلزی ورقی بدون استفاده از قالب است که به منظور نمونه سازی سریع، کاهش زمان و هزینه­های ساخت قطعات گسترش یافته است. در این فرآیند نیز همانند دیگر فرآیندهای شکل­دهی کاهش نیروی شکل­دهی و بهبود خواص مکانیکی قطعه حاصل مدنظر می­باشد که برای این منظور روش­های مختلفی گسترش یافته است. یکی از این روش­ها، استفاده از ارتعاشات فراصوت و اعمال آن بر روی فرآیند می­باشد. در این مطالعه به منظور بهبود خواص مکانیکی قطعه ساخته شده در فرآیند شکل­دهی نموی از اعمال ارتعاشات فراصوت بر روی ابزار استفاده شده است. هدف از انجام این مطالعه، بررسی تأثیر ارتعاشات فراصوت بر خواص مکانیکی قطعات ساخته شده در فرآیند شکل­دهی نموی است. برای این منظور تجهیزات مناسب برای انجام این فرآیند طراحی و ساخته شد. سپس نمونه­های هرمی شکل تحت شرایط مختلفی از سرعت­های پیشروی افقی و عمودی تحت تأثیر ارتعاشات فراصوت تولید شد و آزمون­های سختی و کشش بر روی نمونه­های تولید شده انجام پذیرفت. نتایج به­دست آمده نشان داد که تحت تأثیر ارتعاشات فراصوت، سختی 50 درصد و استحکام کششی 30 درصد افزایش یافته است. مطالعات ریزساختاری بر روی نمونه­ها نشان داد که به دلیل افزایش دمای نمونه­ها در نتیجه تبدیل ارتعاشات فراصوت به گرما فرآیند تبلور مجدد پیوسته در ساختار میکروسکوپی نمونه­ها به وقوع پیوسته است که این فرآیند، منجر به ریز شدن دانه­ها و در نتیجه بهبود خواص مکانیکی شده است.