مهندسی ساخت و تولید ایران
سال:1402 | دوره:10 | شماره:7 |تعداد مقالات:6

نتایج پژوهش های صورت گرفته از سوی محققان نشان داده ­است که اعمال جریان الکتریکی به فلز در حین تغییر شکل می تواند منجر به بهبود شکل پذیری ماده شود. این روش، موسوم به شکل دهی به کمک الکتریسیته است . در این مقاله، به صورت تجربی اثر الکتروپلاستیک بر رفتار کرنش ورق آلیاژ آلومینیوم 6T-6061  به کمک آزمایش کشش تک محوره مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، نمونه های آزمایش کشش بر اساس استاندارد ASTM E8/E8M از ورق آلیاژ آلومینیوم 6T-6061 با ضخامت 1 میلی متر برش داده شدند. سپس در حالت بدون جریان و در شدت جریان های 260، 360 و 460 آمپر مورد بررسی قرار گرفته تا شدت جریان مناسب به­ دست آید. نتایج نشان داده است که در شدت جریان 360 آمپر، مقدار کشش در نمونه نسبت به حالت بدون جریان، افزایش می یابد. به علاوه، مقایسه ای بین نتایج حاصل از دو شکل موج مربعی و سینوسی انجام شد و نشان داده که شکل موج سینوسی اثر بیشتری بر افزایش شکل پذیری دارد. زمان خاموشی و روشنی پالس نیز مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید که، در زمان خاموشی20 میلی ثانیه و زمان روشنی 120 میکروثانیه بیشترین کشش ایجاد می شود در نهایت نمونه آنیل گردید و با پارامتر های به دست آمده، آزمایش تکرار شد. نتایج نشان داد که با اعمال پالس الکتریکی با پارامتر های مناسب بر روی نمونه آزمایش کشش، شکل پذیری نمونه های آلومینیوم 6T-6061 بهبود 23 درصدی می یابد.

فوم ­های پلیمری به دلیل ویژگی ­های خاص خود مانند وزن سبک، خاصیت عایق حرارتی و عایق صوتی از اهمیت بالایی برخوردار هستند. همچنین در تولید فوم های پلیمری به دلیل استفاده از مواد کمتر، باعث صرفه جویی در مصرف مواد اولیه گردیده، در نتیجه کاهش آلودگی در محیط زیست را به همراه دارد. محققان نشان داده­ اند که با افزایش چگالی سلولی و کاهش اندازه سلولی از طریق افزایش نرخ افت فشار سیستم با تغییرات در هندسه قالب خروجی اکستروژن می ­توان به خواص ساختاری بهتر فوم ­های پلیمری دست یافت. در این تحقیق، اثر هندسه قالب شامل قطر قالب بر خواص ساختاری فـوم ­های پلی ­اتیلـن تولید شده به روش فوم فیزیکی اکسـتروژن با عامل فوم زای گاز دی ­اکسیدکربن و در دمای فرآیندی 130 درجه سانتی­ گراد و عامل هسته­ زا تالک در ­2 درصد وزنی با قالب­ هایی به قطرهای 1، 2 و 3 میلی متر برای ایجاد نرخ افت فشارهای متفاوت بررسی شده است. بررسی نتایج چگالی و تصاویر ساختاری نمونه­ ها نشان داد که کاهش قطر نازل خروجی باعث افزایش فشار سیستم شده که این افزایش در قالب 1 میلی­ متری، غلبه فشار سیستم به فشار تزریق گاز را در پی داشته و باعث عدم ورود گاز به میزان کافی به داخـل سیسـتم شده است. در نمونه با قالب 2 میلی­ متری فشار گاز ورودی به سیستم فراتر بوده و انبساط حدود 25/2 برابر حاصل شده است که این مقدار نسبت به قالب 1 و 3 میلی­متری بیشتر است.

در این پژوهش به بررسی لیزر و کاربرد آن در تولید افزایشی پرداخته می شود. تولید افزایشی فرایندی است که در آن یک قطعه سه بعدی به صورت لایه لایه و از پائین به بالا ساخته می شود. پیشرفت هایی که در این فرایند قدرتمند و امیدوارکننده وجود داشته، باعث افزایش تقاضا برای کاربردهای آن در صنعت شده است. این در حالی است که کنترل هندسه ی ماده ی رسوب گذاری شده در طول پروسه ی تولید افزایشی، همچنان یک مشکل بزرگ است. کنترل هندسی و انطباق بر هندسه ی هدف، از موضوعات کلیدی در فرایند ساخت افزایشی هستند. هدف از این پژوهش، بدست آوردن اطلاعات هندسی پروفیل سه بعدی مسیر رسوب گذاری شده، در روش لایه نشانی با استفاده از توزیع مستقیم انرژی (DED) است. به کمک تصویربرداری از برخورد خط لیزر با سطح روکش و استخراج این خط توسط روش های پردازش تصویر، هندسه ی یک مقطع از روکش بدست می آید. سپس با اعمال این مراحل به تمامی مقاطع روکش و در کنار هم قرار دادن تصاویر، یک پروفیل سه بعدی از کل سطح روکش ساخته می شود. درستی این روش با استفاده از تطابق تصویر خروجی الگوریتم ارائه شده برای یک سطح مقطع و تصویر میکروسکوپی از همان سطح مقطع، بررسی می شود. نتیجه ی مقایسه ی این دو تصویر نشان می دهد که مقدار خطا در عرض 0/29 میلی متر و در ارتفاع 0/07- میلی متر است که این مقدار خطا در محدوده ی خطا ی معمول تعریف شده توسط دستورالعمل های ISO می باشد.

امروزه آلیاژهای آلومینیوم به ­دلیل خواص ویژه و مقاومت در برابر خوردگی بالا در کاربردهای مختلف صنعتی انتخاب می شوند. با بهینه سازی خواص سطحی آلیاژهای آلومینیوم، می­توان عملکرد و قابلیت اطمینان استفاده از این مواد را به طور مؤثری بهبود بخشید. لذا بررسی عملیات مکانیکی سطحی مورد توجه محققین قرارگرفته و روش­ های مکانیکی مختلفی برای بهبود ویژگی های سطحی آلیاژهای آلومینیوم مورد استفاده قرارگرفته است. در بین این روش­ ها، روش کوبش فراصوتی یک فرآیند کار سرد است که در آن تعداد زیادی ضربه بر روی سطح نمونه در مدت زمان کوتاهی با فرکانس بالا وارد می­ شود. در این پژوهش به­ بررسی تأثیر فرآیند کوبش فراصوتی بر خواص سایشی آلیاژ آلومینیوم Al6061-T6 پرداخته شده است. جهت انجام فرآیند کوبش فراصوتی سه پارامتر دامنه نوسان، سرعت دورانی قطعه کار و نرخ پیشروی ابزار انتخاب و تأثیر آن ­ها بر روی مقاومت به سایش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داده شد که فرآیند کوبش فراصوتی باعث افزایش سختی سطحی در حدود 141/4 درصد گردیده و با افزایش دامنه نوسان و مقدار سرعت پیشروی مقاومت به سایش افزایش یافته و همچنین با افزایش سرعت دورانی مقاومت به سایش کاهش یافته است. بیشترین مقاومت به سایش در دامنه نوسان 11 میکرون، سرعت دورانی 500 دور بر دقیقه و نرخ پیشروی 0/8 میلی متر بر دور به دست آمده است که در نتیجه در این شرایط مقاومت به سایش حدود 46 درصد نسبت به ماده خام افزایش یافته است.

در این مقاله یک حس گر جدید ارائه شده که بر اساس اختلاف فاز، تنش برشی را اندازه­گیری می کند. در این روش ابتدا، با استفاده از یک فنر، نیروی حاصل از تنش برشی، تبدیل به جابجایی شده و سپس جابجایی اندازه گیری می شود. اساس کار اندازه گیری جابجایی، القای جریان بین دو کویل مسطح است که در مقابل هم قرار دارند. یکی از این کویل­ ها ثابت بوده و دیگری جابجا می شود. هر یک گام که کویل متحرک روی کویل ثابت حرکت می کند، ولتاژ خروجی آن به اندازه 2 ولت تغییر فاز می دهد. چون اختلاف فاز حاصل شده متناسب با جابجایی است، مقدار حرکت کویل متحرک را می توان از روی اندازه گیری اختلاف فاز به دست آورد. بر این اساس یک حس گر دو بعدی طراحی و شبیه سازی شده که در دو جهت x و  y قابلیت اندازه گیری دارد. شبیه سازی به صورت مکانیکی ـ مغناطیسی انجام شده است، یعنی به ازای جابجایی الکترودها اختلاف فاز خروجی حاصل شده به صورت تفکیک شده در هر دو راستای x و  yبه دست آمده است.

امروزه دستگاه های میکروفلوئیدیک پتانسیل خودکارسازی طیف گسترده ای از عملیات شیمیایی و بیولوژیکی را ارائه می دهند که برای کاربرد های تشخیصی و درمانی مورداستفاده قرار می گیرند. در کاربرد میکرو فلوئیدیک، میکرو پمپ ابزاری ضروری برای کنترل حجم کم سیال در ابعاد میکرو لیتر بوده، لذا توسعه میکرو پمپ اخیراً بسیار موردتوجه قرارگرفته است. پژوهش های زیادی در حوزه میکروفلوئیدیک درحال توسعه است که در زمینه های مختلف مانند زیست شناسی، شیمی و پزشکی-بالینی مورداستفاده قرار می گیرند. در کاربردهای میکروفلوئیدیک، یکی از عناصر مهم میکرو پمپ ها می باشند. میکرو پمپ ها نقش کلیدی را در این کاربردها ایفا می کنند. اخیراً طراحی و ساخت میکرو پمپ ها توسعه پیداکرده و انواعی از این پمپ ها ارائه شده که از چالش های مهم این پمپ ها هزینه، دقت در تزریق/مکش و یکنواختی حرکت است. در این پژوهش یک میکرو پمپ سرنگی طراحی و ساخته و با الگوریتم سینماتیکی حرکت با شتاب ثابت ارائه شده است. که از دستاوردهای این پمپ دقت بالا در تزریق و یکنواختی درحرکت که باعث ایجاد جریان یکنواخت در تزریق سیال می شود.