امکان‎سنجی شکل‎دهی تدریجی تک‎نقطهای کانوپی هواپیما از ورق‎ پلی‎کربنات: تاثیر استراتژی مسیر و دوران ابزار بر دقت هندسی و شفافیت ظاهری

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 استادیار دانشکده هوافضا، دانشگاه هوایی شهید ستاری

3 دانشکده هوافضا، دانشگاه هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2021.18252.6784
چکیده

کانوپی به عنوان محافظ شفاف کابین خلبان، یکی از قطعات پلی‎مری راهبردی در صنایع هوایی است. فرآیندهای شکل‎ دهی سنتی در تولید تکی کانوپی‎ های پلی‎مریِ شفاف، به‎ علت مصرف بالای انرژی و هزینه ‎های زیاد ماشین آلات، تجهیزات و ابزار مقرون به صرفه نیستند. ورق‎ های پلی‎ کربنات با ویژگی‎ های مناسب مکانیکی، حرارتی، شیمیایی و اپتیکی در ساخت جدیدترین کانوپی‎ های یکپارچه مورد استفاده قرار می‎ گیرند. در این مقاله نمونه‎ سازی سریع هندسه‎ ای مشابه کانوپی‎ های یکپارچه هواپیما، به‎ کمک فرآیند شکل‎ دهی تدریجیِ ورق‎ه ای شفاف پلی‎ کربنات در مقیاس آزمایشگاهی بررسی می‎ شود. در آزمایش‎های شکل ‎دهی تدریجی تک نقطه ‎ای، تاثیر سرعت دورانی ابزار بر شفافیت ظاهری و تاثیر استراتژی مسیر ابزار بر دقت هندسی بررسی شد. سه استراتژی مسیر ابزار شامل استراتژی شطرنجی، مارپیچ از بیرون و استراتژی مارپیچ از داخل اعمال گردید. حرارت‎ دهی پساشکل ‎دهی در دمای حدود °C 55 به مدت min 30، با آزادسازی تنش‎های پسماندِ فرآیندی سبب کاهش 50 % در برگشت فنری شد. استفاده از ابزار غیر دوار و همچنین پولیش سطحیِ مکانیکی- شیمیایی سبب بهبود قابل ملاحظه‎ ای در پرداخت نهایی و شفافیت نمونه‎ ها گردید. همچنین انحراف هندسی برای استراتژی شطرنجی در دو راستای عمقی و شعاعی کمتر از mm 1 ایجاد شده که در محدوده مجاز پنجره فرآیندی شکل‎دهی تدریجی تک‌نقطه‎ ای قرار دارد.