بررسی تجربی و بهینه سازی پارامترهای موثر در فرآیند سوراخکاری قطعات کامپوزیتی الیافشیشه- اپوکسی
نویسندگان
1 دانشیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران.
2 کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک ساخت و تولید، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران.
3 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه امام حسین (ع)،تهران.
doi
10.22068/jstc.2021.526618.1710چکیده
فرآیند سوراخکاری قطعات کامپوزیتی الیافشیشه-اپوکسی همواره با عیوبی نظیر پدیده تورق یا جدایش بین لایهای همراه می-باشد. این پدیده باعث کاهش استحکام ورقهای کامپوزیتی می-شود. در این تحقیق، برای به حداقل رساندن این عیب پارامترهای تاثیرگذاری شامل سرعت پیشروی، قطر ابزار، ضخامت، زاویه راس ابزار، سرعت دورانی، نوع لایه چینی الیاف و خنک کار مورد بررسی قرار گرفتند. تعداد آزمایشها بر اساس روش طراحی آزمایش تاگوچی مشخص شده و مطالعه تجربی بر روی فرآیند سوراخکاری قطعه کامپوزیتی به منظور بررسی میزان تورق انجام گردید. سپس سوراخها توسط دستگاه اندازهگیری ویدیویی اسکن و میزان تورق موجود درآنها با درنظر گرفتن قطر سوراخها محاسبه شده اند. سپس اطلاعات جمع آوری شده جهت بهینه نمودن پارامترها با استفاده از آنالیز واریانس مورد تحلیل آماری قرار گرفتند. نتایج نشان داد سرعت پیشروی با مقدار 29.6% و سرعت دورانی با مقدار 24%، بیشترین اثر را بر میزان تورق داشته به طوری که با افزایش نرخ پیشروی میزان تورق افزایش و با افزایش سرعت دورانی، تورق ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. همچنین نمونههای سوراخ شده جهت بررسی اثر تورق بر استحکام کششی و ضریب تمرکز تنش تحت تست کششی قرارگرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش میزان تورق، میانگین استحکام کششی و ضریب تمرکز تنش قطعات سوراخدار نسبت به نمونه سالم( بدون سوراخ) به ترتیب 34% کاهش و 51.66% افزایش-یافتهاند. همچنین با 1.22 برابر شدن تورق نسبت به تورق نمونه اولیه، ضریب تمرکز تنش 6.9% افزایش و استحکام کششی 6.5% کاهش یافته اند.