۱۱۱۷۷پ
per
ایجاد کانال های پیوسته و کامل در ورق یکپارچه آلومینیومی با استفاده از فرآیند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی
/آرش رشیدی باویل علیائی
: دانشکده مهندسی مکانیک
۹۷ص
چاپی
کارشناسی ارشد
در رشته ساخت و تولید
۱۳۹۲/۱۱/۲۵
دانشگاه تبریز
فرآیند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی روشی ساده برای ساخت کانال پیوسته و کامل در یک ورق یکپارچه می باشد که ساخت کانال در یک مرحله را میسر ساخته است .کانال ها ساخته شده توسط این فرآیند قابل استفاده در صنعت مبدل های حرارتی می باشند .ایجاد کانال با استفاده از فرایند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی از طریق خارج کردن مواد از منطقه فرایند است که در روش مرسوم این عمل، با استفاده از روزه در پین ابزار صورت گرفته است .در این پایان نامه روش اصلاح شده ای برای انجام فرآیند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی تحت عنوان" کانال سازی اصلاح شده "معرفی گردیده که موارد اصلاح شده شامل تغییر موقعیت ابزار و قطعه کار و استفاده از ابزار با پروفیل متفاوت هستند .در این روش روزه از ابزار حذف گردیده و به جای آن از زاویه انحراف ابزار برای بیرون کشیدن مواد استفاده شده است .ایجاد کانال در دو آلیاژ ۵۰۸۳ و ۶۰۶۱ آلومینیوم بررسی شده اند .کانال های بدست آمده با استفاده از فرآیند کانال سازی اصلاح شده دارای شکل های نزدیک به مستطیل می باشند .کانال های ایجاد شده در زوایای انحرافی مختلف بررسی گردیده و کانال های بهینه در زاویه ۳بدست آمده است .همچنین تأثیر پارامتر های فرآیند بر روی مشخصات کانال های ایجاد شده در این زاویه بررسی شده است .برای پارامتر های ترکیبی مختلف در فرایند کانال سازی اصلاح شده، کانال های ایجاد شده دارای اندازه و قطر هیدرولیکی بزرگتر و شکل های منظم تری نسبت به فرآیند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی مرسوم می باشند .پارامتر های فرآیند شامل سرعت دورانی ، سرعت خطی ، عمق نفوذ و مشخصات کانال شامل شکل کانال ، اندازه کانال ، قطر هیدرولیکی هستند .بررسی ها نشان می دهد که عمق نفوذ بیشترین تأثیر را بر روی مساحت کانال ها داشته است .کانال های ایجاد شده توسط این فرآیند تحت سه حالت عمق نفوذ منفی، صفر و مثبت بررسی گردیده که نشان دهنده رفتار های متفاوت پارامتر های فرآیند بر مشخصات کانال ها می باشند .عوامل مؤثر بر مساحت کانال به ترتیب عمق نفوذ، سرعت دورانی و سرعت خطی تشخیص داده شده اند .با این حال، در مورد قطر هیدرولیکی این ترتیب به صورت سرعت دورانی، عمق نفوذ تغییر کرده است .همچنین، افزایش سرعت خطی تأثیر منفی بر روی قطر هیدرولیکی کانال ها داشته است .ایجاد کانال های با ابعاد بزرگتر و شکل منظم تر نشان می دهد که مکانیزم ایجاد کانال می تواند متفاوت از فرآیند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی مرسوم باشد .بنابراین، به منظور دانستن نحوه پیدایش کانال، جریان مواد در فرآیند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی اصلاح شده، با استفاده از تکنیک پین تضعیف شده بررسی شده است .در همین بررسی، در سطح مقطع کانال های ایجاد شده، ناحیه جدیدی مشاهده می شود که تعیین کننده عرض کانال های ایجاد شده است .پارامتر سرعت دورانی بیشترین تأثیر را بر ابعاد این ناحیه داشته است
tilt angle. Moreover, effect of process parameters such as tool rotational speed, feed rate, and plunge depth on shape, size, and hydraulic diameter of channels are investigated. For different combination of process parameters in MFSC process, the large domain of channel area and hydraulic diameter are obtained. Results show that the plunge depth is very effective on area of channel. This parameter is investigated at three positions. These positions are positive state, zero state and negative state. Maximum channel area is achieved at the negative state. The affected parameters on increasing the channel area were plunge depth, rotational speed and transvers speed, respectively. For hydraulic diameters, affected parameters were different form channel area. These parameters are rotational speed, plunge depth, respectively. Increasing transvers speed has a negative effect on hydraulic diameter. Considering previous studies, the area of fabricated channels and their hydraulic diameters are much greater than conventional FSC method. In MFSC, Fabricated channel with more regular shape than FSC process shows that the formation of channel mechanism is different from FSC process. So, in this study, material flow in MFSC for understanding formation of channel is investigated using weakened tool pin technique. Moreover, one of the most important channel properties is width of channel. This characteristic affected the channel area and shape of channel. Width of channel is unknown in FSC process. But in MFSC, a new region is investigated which determines the channel width threaded cylindrical tool pin. In MFSC, channels are fabricated with a very regular shape such as rectangular. The tilt angle is a main parameter in MFSC technique. So, influence of tilt angle on amount of extracted material and the channel properties are investigated. Results show that the rectangular channel with most area and free defect on channel roof is achieved at 3- Friction stir channeling (FSC) is a simple method for fabrication of a continuous, integral channel in monolithic plate, which is carried out in a single pass. The fabricated channels can be applied in heat exchanger industry. In FSC, Channel is fabricated with extraction of material using thread on tool pin body. In this thesis, a novel technique, named as Modified Friction Stir Channeling (MFSC), is introduced to produce channels in 5083 and 6061 aluminum alloys. With this technique, the tool profile and position of tool pin against workpiece are designed differently from FSC process as modifications. In conventional FSC, extraction of material for channel fabrication is carried out by threaded tool pin. With MFSC, material is extracted by tilt angle which is applied in non
رشیدی باویل علیائی، آرش
مصطفی پور اصل، امیر، استاد راهنما
زاد شکویان، محمد، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
