2024-03-29T03:37:01Z
https://www.iranjme.ir/?_action=export&rf=summon&issue=14958
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
2476-504X
1399
7
4
بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی قطعات چاپ شده سه بعدی با استفاده از فیلامنتهای پلاستیک ABS پر شده با آلومینا
آرمان
قلی زاده روشن
عباس
ذوالفقاری
محسن
شاکری
در سالهای اخیر، روشهای چاپ سه بعدی (ساخت افزودنی) مورد توجه مراکز تحقیقاتی و صنایع مختلف قرار گرفته است. از بین این فرآیندهای چاپ سه بعدی، روش رسوب مذاب (Fused deposition modeling) به دلیل سادگی فرآیند و ارزان بودن تجهیزات متداولتر بوده است. در این روش از فیلامنتهای پلیمری، برای نمونه سازی و یا در برخی موارد به منظور ساختن یک قطعه سازهای استفاده میشود. در این تحقیق فیلامنتهای کامپوزیتی که از زمینه پلیمری ABS و کسرهای حجمی مختلف اکسید آلومینیوم (آلومینا) تشکیل شدهاند، تولید شدند. خواص مکانیکی و فیزیکی قطعات چاپ شده با این فیلامنتها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون کشش نشان داد که با افزایش کسر حجمی آلومینا استحکامهای کششی به دلیل ایجاد حفرههای بین لایهای کاهش مییابند. در نمونه 20 درصد حجمی آلومینا، استحکام کششی تا 70 درصد کاهش یافت. ولی در آزمون فشاری، تا 10 درصد حجمی استحکامهای فشاری 74 درصد کاهش یافته و سپس استحکام فشاری افزایش می یابد. آزمون تغییر شکل حرارتی نیز انجام شد و به دلیل ضعیف بودن استحکامها دمای تغییر شکل حرارتی 11 درصد کاهش یافت. آنالیز توزین حرارتی، نشان داد که با افزایش آلومینا پایداری حرارتی قطعات چاپ شده افزایش یافت. انقباض طولی در سه جهت برای قطعه چاپ شده اندازهگیری شده و ناهمسانگردی در انقباض بحث شد. همچنین با افزایش آلومینا تا 15 درصد حجمی، سختی تا 27 درصد کاهش یافته است و پس از آن سختی کمی افزایش یافت. با افزایش آلومینا تا 20 درصد حجمی، اعوجاج قطعات تا 91 درصد کاهش مییابد.
چاپ سه بعدی
رسوب مذاب
فیلامنت کامپوزیتی
آلومینا
2020
06
21
1
9
https://www.iranjme.ir/article_109410_cf64c868f1ad40a9ac33fef47aa6fe72.pdf
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
2476-504X
1399
7
4
مطالعه خواص مکانیکی مواد تابعی پایه رزینی ساخته شده به روش گریز از مرکز
محسن
مرادی
مسعود
فرحناکیان
به عنوان یک تعریف ساده از مواد با خواص تابعی، مواد کامپوزیتی با ریز ساختار ناهمگن میباشند که از دو یا چند جز تشکیل شدهاند. خواص این مواد از یک سطح به سطح دیگر تغییر میکند. روش گریز از مرکز، یکی از روشهای مفید در ساخت این گونه مواد است که پارامترهای مختلف این فرآیند بر روی شیب توزیع مواد تقویت کننده موثر میباشند. در این تحقیق، از پودرهای مس، آهن، کاربید سیلیسیم و آلومینا به عنوان تقویت کننده و از رزین پلی استر، به عنوان ماده پایه استفاده شده است. برای ساخت مواد با خواص تابعی، مواد تقویت کننده با نسبتهای حجمی مشخص، با رزین مخلوط شده و در قالب چرخان ریخته میشود. ذرات با توجه به نیروی گریز از مرکز درون رزین موقعیتدهی میشوند. عکسبرداری از نمونهها توسط میکروسکوپ نوری انجام گرفته و با استفاده از پردازش تصویر، توزیع ذرات مورد بررسی قرار گرفتند. برای اندازهگیری مقاومت مکانیکی قطعات ساخته شده از آزمون خمش سه نقطهای طبق استاندارد ASTM D790 استفاده شد. نتایج نشان میدهد که سرعت چرخش قالب یکی از پارامترهای مهم تاثیر گذار بر روی حرکت ذرات تقویت کننده میباشد. بطوریکه که افزایش سرعت چرخشی قالب از 250 دور بر دقیقه به 500 دور بر دقیقه، موجب افزایش شیب توزیع مواد تقویت کننده شده است. نتایج حاصل از آزمون خمش بر روی مواد با خواص تابعی مشاهده میشود که افزایش استحکام و حجم ذرات تقویت کننده، موجب افزایش استحکام و مدول مواد با خواص تابعی شده است.
مواد تابعی پایه رزینی
گریز از مرکز
پردازش تصویر
استحکام خمشی
2020
06
21
10
18
https://www.iranjme.ir/article_109411_a5e83d13e90a587b01bc9dcb25ff4d18.pdf
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
2476-504X
1399
7
4
توسعه یک فرآیند جدید برای تغییر شکل پلاستیک شدید آلومینیوم 1050 به منظور بهبود خواص مکانیکی
بهزاد
اکبرزاده
حمید
گرجی
محمد
بخشی
روح اله
جماعتی
محمد جواد
میرنیا
فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید به منظور تولید قطعات حجیم با خواص مکانیکی مناسب درطی دهه قبل گسترش یافتهاند. فرآیند اکستروژن - فشار در کانال زاویهدار یکسان بهعنوان یک فرآیند جدید، قابلیت انجام تغییرشکل پلاستیک شدید به علت وجود دو ناحیه برشی پشت سر هم با نرخ کرنشهای بزرگتر و توزیع کرنش همگنتر نسبت به برخی از فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید مانند پرسکاری زاویهای در کانالهای یکسان را دارا میباشد. در این پژوهش، ضمن معرفی این فرآیند بهعنوان یک فرآیند جدید تغییر شکل پلاستیک شدید، تولید یک نمونه استحکام بالا AA1050 توسط این فرآیند به صورت تجربی و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهای موثر بر آن معرفی شده است. در این پژوهش نشان داده شده با استفاده از این فرآیند جدید، امکان تولید نمونههای با نرخ بزرگتر و توزیع همگنتر کرنش نسبت به فرآیند رایج پرسکاری زاویهای در کانالهای یکسان و اکستروژن جانبی بوده و محدودیت طول بلند بیلت را که در پرسکاری زاویهای در کانالهای یکسان رایج به علت اصطکاک شدید با دیواره قالب که مانع از انجام فرآیند میشد، بهطور قابل ملاحظهای کاهش میدهد. نمونههای تولیدی در یک مرحله از این فرآیند دارای افزایش 50 درصدی استحکام تسلیم نسبت به نمونه آنیل شده میباشد که این نشان از کارایی بالای این فرآیند دارد.
تغییرشکل پلاستیک شدید
خواص مکانیکی
نرخ کرنش
استحکام تسلیم
2020
06
21
19
29
https://www.iranjme.ir/article_109412_76ea0150ec18ed0ac202f6ee2140fdeb.pdf
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
2476-504X
1399
7
4
بررسی تحلیلی و عددی نیروهای ماشینکاری فرآیند فرزکاری به کمک نوسان فراصوتی
عباس
پاک
علی
فراهانی
امروزه با پیشرفت علم مواد و با تولید مواد با خواص ویژه از قبیل سوپر آلیاﮊها، کامپوزیتها و سرامیکهای مورد کاربرد در صنایع پیشرفته استفاده از روش های سنتی براده برداری برای تولید این قطعات امکان پذیر نمیباشد. لذا استفاده از روشهای نوین مورد توجه قرار گرفته است. یکی از این روشها که قابلیت اضافه شدن به فرآیندهای براده-برداری سنتی را دارد، استفاده از ارتعاشات فراصوتی در حین فرآیند ماشینکاری است .در این مقاله روابط تحلیلی محاسبه نیروهای ماشینکاری مربوط به فرزکاری به کمک ارتعاشات فراصوتی بر اساس ضخامت براده تغییر شکل نیافته استخراج گردیده است. سپس شبیهسازی عددی فرآیند فرزکاری به کمک ارتعاشات فراصوتی با اعمال ارتعاشات به قطعهکار در جهت پیشروی توسط نرم افزار اجزای محدود آباکوس انجام و نیروهای ماشینکاری تعیین شده است. نتایج بدست آمده بصورت تحلیلی و عددی نشان میدهد که استفاده از ارتعاشات فراصوتی باعث تغییر مسیر حرکت ابزار و تغییر ضخامت براده تغییر شکل نیافته و در نتیجه کاهش نیروهای ماشینکاری در فرآیند فرزکاری میگردد. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده مشاهده گردید که تطابق خوبی بین نتایج تحلیلی و شبیهسازی عددی بصورت سه بعدی در مقیاس ماکرو وجود دارد.
فرزکاری
نوسان فراصوتی
شبیه سازی عددی
نیرویهای ماشینکاری
2020
06
21
31
38
https://www.iranjme.ir/article_109413_b6f3eaf3261165622ea52b37c02e0fcf.pdf
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
2476-504X
1399
7
4
بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت زمینه آلومینیمی 5456 تقویتشده با نانوذرات اکسید سیلیسیم تولیدشده به روش فرایند همزن اصطکاکی
رسول
نادری
مصطفی
حاجیان حیدری
محسن
کریمی
علیرضا
احمدی
فرایند همزن اصطکاکی یک روش حالتجامد برای اصلاح و همگنسازی موضعی ریزساختار و افزایش خواص مکانیکی فلزات است. در تحقیق حاضر، از این روش برای ایجاد کامپوزیت زمینه آلومینیمی 5456 تقویتشده با نانوذرات SiO2 (با میانگین اندازه ذره 20 نانومتر) استفاده شد. پارامترهای مورداستفاده شامل سرعت پیشروی ثابت 8 میلیمتر بر دقیقه، سرعت دورانی 800 و 2500 دور بر دقیقه و مقدار ذرات تقویتکننده 5 و 15 درصد وزنی بود. ریزساختار با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی موردبررسی قرار گرفت. نتایج بهدستآمده نشان داد که با افزودن ذرات تقویتکننده، میانگین اندازه دانه در ناحیه همزده کاهش پیدا میکند. همچنین، مشاهده شد که اندازه دانههای منطقه همزده با افزایش سرعت دورانی کاهش مییابد. برای بررسی خواص مکانیکی، از آزمونهای ریزسختی و کشش استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت دورانی میزان سختی منطقه همزده از 80 به 170 ویکرز افزایش یافت. همچنین، نتایج آزمون کشش نشان داد که میزان استحکام با درصد کمتر ذرات تقویتکننده افزایش یافته و از 130 به 210 مگاپاسکال تغییر میکند.
فرایند همزن اصطکاکی
کامپوزیت زمینه آلومینیمی
نانوذرات SiO2
ریزساختار
خواص مکانیکی
2020
06
21
39
47
https://www.iranjme.ir/article_109414_f3494a8794fb4b94d592668d9a392bb6.pdf
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
2476-504X
1399
7
4
مقایسه رفتار سایشی یک آلیاژ توسعهیافته بهصورت فولاد TRIP و فولاد DP
ایمان
حاجیان نیا
محمد رضا
پاک منش
مرتضی
شمعانیان
مسعود
عطاپور
در این پژوهش رفتار سایشی فولاد با پلاستیسیته حاصل از استحاله (TRIP) و فولاد دو فازی (DP) حاصل از دو چرخه عملیات حرارتی مختلف در یک فولاد کم آلیاژ استحکام بالا مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشهای سایش بهصورت رفت و برگشتی تحت نیروی یک کیلوگرم و با سرعت خطی ثابت 1/0 متر بر ثانیه انجام شد و سپس سطح نمونههای سایش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی همراه با آنالیز نقطهای بررسی گردید و بهمنظور ارزیابی نوع فازهای تشکیل شده، از آزمون پراش پرتو ایکس استفاده شد. یافتهها نشان داد که طی فرایند سایش، فولاد TRIP نسبت به فولادDP دارای کاهش وزن بیشتری میباشد؛ در فولاد TRIP، طی فرایند سایش بهعلت استحاله تبدیل فاز آستنیت باقیمانده به مارتنزیت، نرخ تغییرات وزن کاهش شدیدتری را نشان داد. در فولاد DP بهعلت اختلاف شدید سختی فریت و مارتنزیت، سطح سایش غیریکنواختتری بهدست آمد. همچنین آزمایشها حاکی از تشکیل اکسید Fe2O3 در فولاد DP و Fe2O3 و Fe3O4 در فولاد TRIP میباشد که میزان اکسید آهن در فولاد TRIP نسبت به فولاد DP بیشتر بود. در نهایت مکانیسم سایش هر دو فولاد، ورقه شدن به همراه سایش اکسیدی تشخیص داده شد.
فولاد TRIP
فولاد DP
سایش
ورقه شدن
سایش اکسیدی
2020
06
21
48
54
https://www.iranjme.ir/article_109415_96935501d24631f84ca49aedf1271fe5.pdf