بهینه‌سازی عوامل فرایند ساخت ماتریس اپوکسی به روش RSM/CCD

نویسندگان

1 عضو هیئت‌علمی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

2 فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.461364.1968
چکیده

کامپوزیت‌های زمینه‌ی پلیمری دسته‌ای پرکاربرد از کامپوزیت‌ها هستند که خصوصیات زمینه‌ی آن‌ها ویسکوالاستیک است و وابستگی زیادی به دما دارد. یکی از مهمترین مراحل ساخت کامپوزیت‌های زمینه پلیمری، فرایند سفت شدن است که سبب ایجاد شبکه پیوندهای عرضی می گردد. این فرایند می­تواند منجر به افزایش دمای انتقال شیشه‌ای و بهبود خصوصیات مکانیکی گردد. زمینه از جنس اپوکسی، دارای خصوصیات مطلوبی مانند مقاومت حرارتی خوب، استحکام کششی بالا و مقاومت شیمیایی بسیار خوب است؛ اما از طرفی دیگر دارای معایبی است که مهمترین آن‌ها‌، ترد و شکننده بودن پس از پخت و مقاومت نامناسب در برابر ضربه است. به منظور رفع این مشکل، از پلی اورتان که یک پلیمر الاستیک است به عنوان اصلاح کننده برای بهبود خواص مکانیکی به ویژه سخت شدن اپوکسی استفاده می‌شود. کامپوزیت‌های اپوکسی/پلی‌اورتان، در مقایسه با ماتریس اپوکسی خالص، دارای خواص مکانیکی و عملکرد ترمودینامیکی بهتری هستند. بهینه‌سازی فرایند ساخت، برای کارآمد نمودن و بهبود خصوصیات کامپوزیت‌های با ماتریس اپوکسی با درصد کم اصلاح‌کننده و خواص مناسب، از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. در این مقاله، به بهینه‌سازی چندهدفه پارامترهای ساخت در رزین‌های اپوکسی مورد استفاده در زمینه ماتریس‌ها پرداخته شده است. طراحی آزمایش و بهینه سازی به روش RSM/ccd انجام گرفته است. اثر سه پارامتر دما، زمان و درصد وزنی پلی اورتان بر روی استحکام تسلیم و مدول یانگ کامپوزیت اپوکسی/پلی‌اورتان بررسی شده است و با توجه به این روش بهینه ترین حالت برای بیشینه نمودن پاسخ ها انتخاب گردید.