دانلود مقاله تکنولوژی پاشش حرارتی 22 ص

اختصاصی از فایلکو دانلود مقاله تکنولوژی پاشش حرارتی 22 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

١- مقدمه :

با توجه به افزایش نرخ تولید و آرآیی تجهیزات ، پدیده هایی مانند سایش

و خوردگی اجزا مختلف ماشین آلالات و سازه ها نیز بطور قابل ملالاحظه ای

رشد یافته ا ست . این موضوع باعث توسعه روشهای سطح پوشانی

شده است تا مقاومت قطعات را نسبت به سایش و خوردگی افزایش

دهد . همچنین با این روشها می توان بسیاری از قطعات فرسوده را

بازسازی نمود و از هزینه تامین قطعات نو آاست .

ایجاد لالایه های سطحی روی قطعات می تواند به منظورها ی متفاوتی

صورت گیرد از جمله می توان به این موارد اشاره آرد :

‐ افزایش مقاومت به سایش

‐ افزایش مقاومت به خوردگی

‐ بهبود خواص سطحی

‐ بهبود هدایت حرارتی یا عایق حرارتی

‐ هدایت یا عایق الکتریکی

‐ بهبود ظاهر قطعه

‐ ترمیم و بازسازی قطعات

٢- فرآیندهای سطح پوشانی :

لالایه های سطحی را میتوان برروش های گوناگون روی قطعات ایجاد نمود .

جدول زیر این فرآیندها را نشان می دهد .

٣- فرآیند سطح پوشانی ترمومکانیکی ( پاشش حرارتی )

در سالهای اخیر فرآیندهای ترمومکانیکی در ساخت قطعات و یا بازسازی

آنها آاربرد زیادی یافته است . این توسعه روز افزون آاربر د ، ب ه دلالایل زیر

می باشد :

‐ در پاشش حرارتی امکان ترآیب مواد گوناگونی بصورت لالایه و سطح

پایه وجود دارد .

‐ بدلیل انعطاف پذیری فرآیند پاشش حرارتی امکان ترمیم بسیاری از

قطعات وجود دارد . در مقایسه با سایر روشهای ترمیم ، پاشش

حرارتی دارای هزینه آمتر و زمان توقف آوتاهتری

می باشد .

‐ قطعه پوشش شده با این روش حرارت آمی می بیند در نتیجه

دچار تغییر میکروساختار و پیچیدگی آمتری می شوند . البته

روشهایی آه با عملیات حرارتی تکمیلی همراه هستند ا ستثنا می

باشند .

‐ آاربرد این روش به ابعاد قطعه بستگی ندارد .

‐ حتی قطعات پیچیده را می توان با رعایت شرایط خاص پوشش داد

.

‐ بسته به نوع پوشش و فرآیند می توان به ضخامتهای مختلف دست

30 است . μm یافت ، حد مینیمم

‐ روش ، مواد و تکنولوژی مورد استفاده در سالهای اخیر توسعه قابل

توجهی یافته است .

بدلیل شرایط خاص فرآیند پاشش حرارتی ، پوششهای ایجاد شده با این

روش رفتار متفاوتی نسبت به مواد متراآم از خود نشان می دهند .

از معایب این روش می توان موارد زیر را فهرست آرد :

‐ تخلخل میکرونی لالایه پوشش

‐ استحکام اتصال محدود لالایه پوشش

‐ حساسیت پوشش نسبت به فشار لبه ها ، خمش و ضربه

‐ محدودیت های موجود ناشی از ابعاد هندسی مانند هنگامی آه

سطح داخلی لوله هایی با قطر آم پوشش می شوند .

١- اصول فرآیند : -٣

پاشش حرارتی شامل فرآیندهایی می شود آه در آنها ذرات ریز مذاب یا

گداخته روی سطح آماده شده یک قطعه پاشیده می شو ند . سطوح پایه

گداخته نمی گردد .

در اثر انرژی حرارتی و جنبشی ذرات ، این ذرات به سطح فلز و ذرات

بعدی متصل می شوند . مکانیزم اصلی اتصال قفل شدن فیزیکی ذرات و

سطح در یکدیگر است .

مکانیزمهای دیگری آه در اتصال دخیل هستند عبارتنداز :

‐ جوش خوردگی سطوح

فرآیندهای شیمیایی و متالورژیکی ( نفوذ ، ترآیب و تشکیل فازهای

جدید )

‐ چسبندگی فیزیکی و شیمیایی

دانلود پاورپوینت تولید نانو پودر به روش پاشش حرارتی - 39 اسلاید

اختصاصی از فایلکو دانلود پاورپوینت تولید نانو پودر به روش پاشش حرارتی - 39 اسلاید دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نانوپودر چیست؟

پودر‌ها ذرات ریزی هستند که از خُرد کردن قطعات جامد و بزرگ، یا ته‌نشین شدن ذرات جامدِ معلق در محلول‌ها به دست می‌آیند. بنابراین، نانوپودرها را می‌توان مجموعه‌ی از ذرات دانست که اندازه‌ی آنها کمتر از 100 نانومتر است. (اگر یک متر را یک میلیارد قسمت کنیم، به یک نانومتر می‌رسیم. طبق تعریف، ساختار نانومتری ساختاری است که اندازه‌ی آن کمتر از 100 نانومتر باشد.)

برای دانلود کل پاورپوینت از لینک زیر استفاده کنید:

مقاله پاشش فلزات(Metal Spray)

اختصاصی از فایلکو مقاله پاشش فلزات(Metal Spray) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب ورد و قابل ویرایش در 100 صفحه می باشد.

این محصول همراه با عکس های مربوطه می باشد.

    مقدمه:

      پدیده خوردگی پدیده‌ایست الکتروشیمیائی که در اثر همجواری سطوح و جداره‌های خارجی اجسام با محیط مجاور بتدریج و با مرور زمان در این سطوح بوجود خواهد آمد. خوردگی ممکن است از نوع 1- شیمیایی : خوردگی در اثر مواد شیمیایی 2- EROSION  : خوردگی در اثر برخورد ذرات جامد معلق در سیال عبورکننده با سطح 3- CORROSION : زنگ زدگی در اثر تماس با محیط مجاور4- سایش : سایش دو سطح نسبت بهم باشد .

      اساساً مواد موجود در طبیعت علاقه دارند که بحالت خود برگردند مثلاً آهن و فولاد که در طبیعت معمولاً بصورت اکسید آهن یا سنگ اکسید وجود دارند پس از اخراج از معادن در مقابل فعل و انفعالات شیمیائی و روشهای مختلف علمی احیا شده و تبدیل به آهن خالص یا فولاد خالص می‌شوند و لذا این اجسام خاصیت برگشت به اصل خود را حفظ کرده و تحت شرائطی با تاثیرپذیری از محیط قادر خواهند شد که مجدداً اکسید شده و با از دست دادن خاصیتهای مختلف و در حقیقت پوسیده شدن برای صنایع مشکلات متعددی را ایجاد کنند.

     در سال 1965 هزینه‌های ایجاد شده ناشی از خوردگی در ایالات متحده آمریکا حدود 6 میلیارد دلار و همین خسارت در سال 75 به 70 و در سال 85 به یکصد و هفتاد میلیارد دلار رسیده است که بر اساس آمارهای بدست آمده حدود 15 الی 25 درصد از این خسارت قابل پیشگیری و نتیجتاً 75 الی 85 درصد آن قابل پیشگیری نمی‌باشد.

     آنچه برای یک محقق و دست‌اندکاران صنعت کشور مطرح است توجه به این امر مهم است که متاسفانه بنا بدلایل مختلفی میزان خساراتهای ناشی از خوردگی در صنعت روند افزایشی داشته که عمدتاً‌ بدلیل عوامل زیر می‌باشد.

• افزایش تاسیسات صنعتی به منظور تامین نیازهای جوامع
• افزایش آلودگی‌ها در سطح جهان

     بعلت خوردگی خسارت زیادی به صنایع کشور وارد می‌شود و لذا نگرشی عمیق به این امر مهم ملزم می‌سازد که برای پیشگیری از این هدر رفتن سرمایه‌هائی که گاها باعث تلفات جانی نیز می‌شوند چاره‌ائی بیندیشیم و تا حد ممکن زیانهای حاصل از این پدیده زیانبار را کاهش دهیم.

     برای مبارزه با پدیده خوردگی راههای مختلفی وجود دارد که بکارگیری هر روش تابع شرایط مختلف از قبیل نوع تاسیسات ،  توان سرمایه‌گذاری ،  شرائط آب و هوائی، حجم تاسیسات قابل حفاظت و بررسی اقتصادی در مورد  صلاح سرمایه‌گذاری و غیره خواهد بود. بعلاوه پس از بررسی‌های مختلف با توجه به عوامل یاد شده و انجام کارشناسی‌های لازم در ابعاد مختلف روشهای مختلفی برای حصول به این هدف بشرح ذیل وجود دارد.

• انجام حفاظت‌های کاتودیک
• رنگ آمیزی تاسیسات
• آبکاری و پوشش دادن بروشهای سنتی
• پاشش فلزات

     از مجموعه عوامل چهارگانه فوق بحث خود را روی دستگاه پاشش فلزات بر روی سطوح خارجی اجسام متمرکز نموده و در این پروژه تلاش شده با توجه به امکانات موجود بررسی‌هائی را در مورد بکارگیری این تکنولوژی در حفاظت تاسیسات بعمل آورد. در حقیقت بکارگیری پوشش فلز روی سطوح اجسام بدلیل مقاومت بالای فلزات مناسب و رعایت مسائل مختلف تکنیکی و کسب مهارتهای لازم در نحوه استفاده میتوان نقش ارزنده خود را در افزایش طول عمر مفید دستگاهها نشان دهد. لذا لازم است قبل از پرداختن به نحوه کار و بررسی‌های مختلف علمی بکارگیری نوع فلزات ، در زمینه معرفی دستگاه و انواع روشهای آن بحث خواهیم کرد که در این پایان نامه در فصل اول آن سیستم فلز پاشی قوس الکتریکی که شامل بخش های معرفی نحوه عملکرد اسپری با قوس الکتریکی ،  تجهیزات و الحاقات مربوطه  ،  آماده سازی سطح و غیره می باشد ، عنوان گردیده است . در فصل دوم سیستم فلزپاشی به روش پلاسما  که شامل  بخش های فلزپاشی  با استفاده از روش پلاسما ،  تجهیزات سیستم و غیره می باشد ، مطرح گردیده است . در فصل سوم سیستم فلزپاشی بروش شعله‌ائی که شامل بخش های سیستم فلزپاشی سیمی ،  خصوصیات سیمهای مصرفی ،   دستگاه پودر فلزپاشی شعله‌ائی و غیره است مطرح گردیده است و در فصل چهارم  کنترل کیفیت و روشهای آماده سازی استاندارد که شامل بخش های کنترل کیفیت و آزمایشات استاندارد ،  کنترل ضخامت مواد اولیه ،   کنترل کیفیت مرحله آماده سازی  و غیره است ، مطرح شده است . و در پایان منابع و مآخذ و ضمائم آورده شده است .                                                                          

فهرست

عنوان صفحهمقدمه

1

فصل اول – سیستم فلزپاشی قوس الکتریکی

5

                   1-1  معرفی نحوه عملکرد اسپری با قوس الکتریکی                      

6

                     1-2  نحوه تشکیل قوس الکتریکی

8

                       1-3  تجهیزات و الحاقات مربوطه                                              

9

                     1-4  آماده سازی سطح

13

                     1-5  راه اندازی سیستم

15

                       1-6  استحکام چسبندگی لایه‌های اسپری شده                            

16

                     1-7  پرداخت کاری

21

                     1-8   کنترل کیفیت

22

                      1-9  بررسی عوامل مؤثر در فلز پاشی قوسی                              

22

                    1-10  اثر فاصله پاشش

23

                    1-11  اثر فشار هوا روی میزان تخلخل

25

                    1 -12  اثر استفاده از گاز خنثی در کاهش اکسیداسیون و کاهش   

                                تخلخل سطحی   

26

                     1-13  اثر نوع گاز و فلزپاشی روی سختی لایه پاششی        

29

                   1-14  اثر نوع فلزپاششی روی ساختار میکروسکوپی

30

                   1-15  سایر کاربردهای فلزپاشی

32

                     1-16  نتیجه‌گیری

33

فصل دوم- سیستم فلزپاشی به روش پلاسما

                ( Plasma Spray )

35

                     2- 1  فلزپاشی  با استفاده از روش پلاسما

36

                     2-2  تجهیزات سیستم

40

                      2-3  طرز کار سیستم                                                              

43

فصل سوم- دستگاه فلزپاشی به روش شعله‌ائی

45

                        3-1 دستگاه فلزپاشی سیمی                                                    

46

                        3-2  خصوصیات سیمهای مصرفی                                          

53

                       3-3  دستگاه پودر فلزپاشی شعله‌ائی

58

                      3-4  تجهیزات مربوط به دستگاه پودر فلزپاشی                          

58

                    3-5  پارامترهای انتخاب پودر                                                    

62

                    3-6 مقایسه دستگاه فلز پاش سیمی و پودری                  

62

                    3-7  انتخاب مناسبترین سیستم                                                      

63

                    3-8  هزینه                                                      

64

                    3-9  جوش آرگون                                                      

66

فصل چهارم- کنترل کیفیت و روشهای آماده سازی استاندارد  

70

                         4-1 کنترل کیفیت و آزمایشات استاندارد

71

                        4-2  کنترل ضخامت مواد اولیه

72

                         4-3  کنترل ضخامت پوشش

72

                         4- 4  کنترل کیفیت مرحله آماده سازی

73

                         4-5  کنترل کیفیت نهایی

74

                         4-6  سیستم های ایمنی و بهداشتی

75

                                4-6-1  تجهیزات تهویه هوا

76

                                            4-6-1-1 تهویه سالن فلز پاشی

77

                                            4-6-1-2  تهویه سالن ماسه زنی

78

                                 4-6-2  تجهیزات حفاظت صوتی

81

منابع و مآخذ

84

ضمایم

85

مقاله پاشش فلزات

اختصاصی از فایلکو مقاله پاشش فلزات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب ورد و قابل ویرایش در 90 صفحه می باشد.

 مقدمه:

      پدیده خوردگی پدیده‌ایست الکتروشیمیائی که در اثر همجواری سطوح و جداره‌های خارجی اجسام با محیط مجاور بتدریج و با مرور زمان در این سطوح بوجود خواهد آمد. خوردگی ممکن است از نوع 1- شیمیایی : خوردگی در اثر مواد شیمیایی 2- EROSION  : خوردگی در اثر برخورد ذرات جامد معلق در سیال عبورکننده با سطح 3- CORROSION : زنگ زدگی در اثر تماس با محیط مجاور4- سایش : سایش دو سطح نسبت بهم باشد .

      اساساً مواد موجود در طبیعت علاقه دارند که بحالت خود برگردند مثلاً آهن و فولاد که در طبیعت معمولاً بصورت اکسید آهن یا سنگ اکسید وجود دارند پس از اخراج از معادن در مقابل فعل و انفعالات شیمیائی و روشهای مختلف علمی احیا شده و تبدیل به آهن خالص یا فولاد خالص می‌شوند و لذا این اجسام خاصیت برگشت به اصل خود را حفظ کرده و تحت شرائطی با تاثیرپذیری از محیط قادر خواهند شد که مجدداً اکسید شده و با از دست دادن خاصیتهای مختلف و در حقیقت پوسیده شدن برای صنایع مشکلات متعددی را ایجاد کنند.

     در سال 1965 هزینه‌های ایجاد شده ناشی از خوردگی در ایالات متحده آمریکا حدود 6 میلیارد دلار و همین خسارت در سال 75 به 70 و در سال 85 به یکصد و هفتاد میلیارد دلار رسیده است که بر اساس آمارهای بدست آمده حدود 15 الی 25 درصد از این خسارت قابل پیشگیری و نتیجتاً 75 الی 85 درصد آن قابل پیشگیری نمی‌باشد.

     آنچه برای یک محقق و دست‌اندکاران صنعت کشور مطرح است توجه به این امر مهم است که متاسفانه بنا بدلایل مختلفی میزان خساراتهای ناشی از خوردگی در صنعت روند افزایشی داشته که عمدتاً‌ بدلیل عوامل زیر می‌باشد.

• افزایش تاسیسات صنعتی به منظور تامین نیازهای جوامع
• افزایش آلودگی‌ها در سطح جهان

     بعلت خوردگی خسارت زیادی به صنایع کشور وارد می‌شود و لذا نگرشی عمیق به این امر مهم ملزم می‌سازد که برای پیشگیری از این هدر رفتن سرمایه‌هائی که گاها باعث تلفات جانی نیز می‌شوند چاره‌ائی بیندیشیم و تا حد ممکن زیانهای حاصل از این پدیده زیانبار را کاهش دهیم.

     برای مبارزه با پدیده خوردگی راههای مختلفی وجود دارد که بکارگیری هر روش تابع شرایط مختلف از قبیل نوع تاسیسات ،  توان سرمایه‌گذاری ،  شرائط آب و هوائی، حجم تاسیسات قابل حفاظت و بررسی اقتصادی در مورد  صلاح سرمایه‌گذاری و غیره خواهد بود. بعلاوه پس از بررسی‌های مختلف با توجه به عوامل یاد شده و انجام کارشناسی‌های لازم در ابعاد مختلف روشهای مختلفی برای حصول به این هدف بشرح ذیل وجود دارد.

• انجام حفاظت‌های کاتودیک
• رنگ آمیزی تاسیسات
• آبکاری و پوشش دادن بروشهای سنتی
• پاشش فلزات

     از مجموعه عوامل چهارگانه فوق بحث خود را روی دستگاه پاشش فلزات بر روی سطوح خارجی اجسام متمرکز نموده و در این پروژه تلاش شده با توجه به امکانات موجود بررسی‌هائی را در مورد بکارگیری این تکنولوژی در حفاظت تاسیسات بعمل آورد. در حقیقت بکارگیری پوشش فلز روی سطوح اجسام بدلیل مقاومت بالای فلزات مناسب و رعایت مسائل مختلف تکنیکی و کسب مهارتهای لازم در نحوه استفاده میتوان نقش ارزنده خود را در افزایش طول عمر مفید دستگاهها نشان دهد. لذا لازم است قبل از پرداختن به نحوه کار و بررسی‌های مختلف علمی بکارگیری نوع فلزات ، در زمینه معرفی دستگاه و انواع روشهای آن بحث خواهیم کرد که در این پایان نامه در فصل اول آن سیستم فلز پاشی قوس الکتریکی که شامل بخش های معرفی نحوه عملکرد اسپری با قوس الکتریکی ،  تجهیزات و الحاقات مربوطه  ،  آماده سازی سطح و غیره می باشد ، عنوان گردیده است . در فصل دوم سیستم فلزپاشی به روش پلاسما  که شامل  بخش های فلزپاشی  با استفاده از روش پلاسما ،  تجهیزات سیستم و غیره می باشد ، مطرح گردیده است . در فصل سوم سیستم فلزپاشی بروش شعله‌ائی که شامل بخش های سیستم فلزپاشی سیمی ،  خصوصیات سیمهای مصرفی ،   دستگاه پودر فلزپاشی شعله‌ائی و غیره است مطرح گردیده است و در فصل چهارم  کنترل کیفیت و روشهای آماده سازی استاندارد که شامل بخش های کنترل کیفیت و آزمایشات استاندارد ،  کنترل ضخامت مواد اولیه ،   کنترل کیفیت مرحله آماده سازی  و غیره است ، مطرح شده است . و در پایان منابع و مآخذ و ضمائم آورده شده است .                                                                          

 

فهرست

عنوان صفحهمقدمه

1

فصل اول – سیستم فلزپاشی قوس الکتریکی

5

                   1-1  معرفی نحوه عملکرد اسپری با قوس الکتریکی                      

6

                     1-2  نحوه تشکیل قوس الکتریکی

8

                       1-3  تجهیزات و الحاقات مربوطه                                              

9

                     1-4  آماده سازی سطح

13

                     1-5  راه اندازی سیستم

15

                       1-6  استحکام چسبندگی لایه‌های اسپری شده                            

16

                     1-7  پرداخت کاری

21

                     1-8   کنترل کیفیت

22

                      1-9  بررسی عوامل مؤثر در فلز پاشی قوسی                              

22

                    1-10  اثر فاصله پاشش

23

                    1-11  اثر فشار هوا روی میزان تخلخل

25

                    1 -12  اثر استفاده از گاز خنثی در کاهش اکسیداسیون و کاهش   

                                تخلخل سطحی   

26

                     1-13  اثر نوع گاز و فلزپاشی روی سختی لایه پاششی        

29

                   1-14  اثر نوع فلزپاششی روی ساختار میکروسکوپی

30

                   1-15  سایر کاربردهای فلزپاشی

32

                     1-16  نتیجه‌گیری

33

فصل دوم- سیستم فلزپاشی به روش پلاسما

                ( Plasma Spray )

35

                     2- 1  فلزپاشی  با استفاده از روش پلاسما

36

                     2-2  تجهیزات سیستم

40

                      2-3  طرز کار سیستم                                                              

43

فصل سوم- دستگاه فلزپاشی به روش شعله‌ائی

45

                        3-1 دستگاه فلزپاشی سیمی                                                    

46

                        3-2  خصوصیات سیمهای مصرفی                                          

53

                       3-3  دستگاه پودر فلزپاشی شعله‌ائی

58

                      3-4  تجهیزات مربوط به دستگاه پودر فلزپاشی                          

58

                    3-5  پارامترهای انتخاب پودر                                                    

62

                    3-6 مقایسه دستگاه فلز پاش سیمی و پودری                  

62

                    3-7  انتخاب مناسبترین سیستم                                                      

63

                    3-8  هزینه                                                      

64

                    3-9  جوش آرگون                                                      

66

فصل چهارم- کنترل کیفیت و روشهای آماده سازی استاندارد  

70

                         4-1 کنترل کیفیت و آزمایشات استاندارد

71

                        4-2  کنترل ضخامت مواد اولیه

72

                         4-3  کنترل ضخامت پوشش

72

                         4- 4  کنترل کیفیت مرحله آماده سازی

73

                         4-5  کنترل کیفیت نهایی

74

                         4-6  سیستم های ایمنی و بهداشتی

75

                                4-6-1  تجهیزات تهویه هوا

76

                                            4-6-1-1 تهویه سالن فلز پاشی

77

                                            4-6-1-2  تهویه سالن ماسه زنی

78

                                 4-6-2  تجهیزات حفاظت صوتی

81

منابع و مآخذ

84

ضمایم

85

دانلود مقاله تأثیر جهت پاشش و حجم خروجی سیال خنک کننده

اختصاصی از فایلکو دانلود مقاله تأثیر جهت پاشش و حجم خروجی سیال خنک کننده دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تأثیر جهت پاشش و حجم خروجی سیال خنک کننده روی عمر ابزار در تراشکاری فولاد 1045چکیده
استفاده از سیال پرفشار در ماشینکاری یک فناوری فراگیر است که در آن سیال پر فشار به ابزار و قطعه کار می رسد. فشار زیاد سیال باعث نفوذ بهتر سیال به سطح تماس قطعه و ابزار و سطح تماس براده با ابزارمی شود در نتیجه تأثیر خنک کنندگی آن بیشتر شده و ساییدگی ابزار را از طریق روغنکاری نواحی تماسی کاهش می دهد . مهمترین هدف بررسی تأثیر فشار ، دی و جهت پاشش سیال در فرایند تراشکاری ( پرداخت ) فولاد 1045 بود ، که در آن از ابزار کار باید پوشش دار استفاده شده است . مهمترین نتیجه این بود که وقتی سبال به سطح براده ابزار پاشیده می شود ، چسبندگی بین ابزار و براده زیاد بوده در نتیجه به هنگام جدا شدن براده ها از ابزار ( به علت جریان براده ) باعث کنده شدن ذرات ابزار شده و سبب گودال فرسایش می شود . هنگامی که از سیال استفاده نشد ، جذب براده به ابزار اتفاق افتاد ، ولی به اندازهای نبود تا ذرات ابزار را به هنگام جدا شدن از ابزار جدا کند ، بنابراین گودال فرسایش افزایش نیافت .
مهم ترین هدف استفاده از سیال در فرایند ماشینکاری کاهش دمای ناحیه برش به منظور افزایش عمر ابزار است . هرچند فواید استفاده از سیال به علت اثرات منفی روی هزینه تولید ، محیط و سلامتی انسان زیر سؤال می رود ، ماشینکاری خشک یک راه حل برای حذف سیال است . ماشینکاری خشک در بعضی از فرایندهای ماشینکاری به علت پیشرفت ابزارهای مقاوم در مقابل گرما امکان پذیر است . اخیراً آزمایشاتی انجام شده تا تحت شرایط خاص عمر ابزار ماشینکاری خشک مانند عمر آن در ماشینکاری با سیال کم فشار باشد . شرایط ماشینکاری مختلف و ابزارهای متفاوت در خشن کاری و پرداخت فولاد 1045 استفاده شد . مشخص شد که تراشکاری با سیال موجب افزایش عمر ابزار می شود . در بیشتر آزمایشات ، در ماشینکاری خشک نمی توان عمق ماشینکاری را زیاد انتخاب کرد چون عمر ابزار بسیار کاهش می یابد . مهم ترین نتیجه این است که ماشینکاری خشک فقط این امکان وجود دارد که عمر ابزار مانند ماشینکاری با مصرف زیاد سیال باشد به شرطی که عمق ماشینکاری کم باشد (mm 1 یا کمتر ) و درجه کار باید به اندازه ای باشد که ابزار مقاومت سایشی بالایی داشته باشد . با وجود این که استفاده از سیال به خصوص در فرایندهای پیوسته مانند تراشکاری عمر ابزار را نسبت به ماشینکاری خشک افزایش می دهد ، تلاش هایی برای افزایش عملکرد سیال انجام شده است ، مانند هدایت جریان سیال به ناحیه تماس و استفاده ازسیال پر فشار . پیکت و کلول اولین کسانی بودند که استفاده از سیال پر فشار را در تراشکاری فولاد با ابزار HSS مطرح کردند . آن ها افزایش زیاد عمر ابزار را به هنگام استفاده از سیال پر فشار در مقایسه با روش مرسوم پاشش سیال کم فشار با دبی زیاد مشاهده کردند ، بنا بر گفته آن ها روش مرسوم نتایج خوبی در بر ندارد چون براده ها بیشتر از ابزار و قطعه کار خنک می شود . به علاوه سرعت کم نفوذ ، اجازه ی روغن کاری لبه های ماشینکاری را نمی دهد – وضعیتی که باعث لبه انباشته می شود . کامینسکی و آلولید معتقدند که روش مرسوم استفاده از سیال خیلی مؤثر نیست زیرا جت کم فشار نفوذ در سطوح را به تأخیر می اندازد ، در نتیجه باعث افزایش دما و اصطحکاک در منطقه برش می شود . در تراشکاری ، افزایش فشار سیال ، کاهش مقدار سیال تزریق شده را ممکن می سازد . ازوگوو و بانی استفاده از سیال پر فشار را در خشن کاری 817 Inconel پیشنهاد کردند . این دسته از مواد قابلیت ماشینکاری کمی دارند ، به دلیل هدایت گرمایی پایین ، دمای بالا و تنش های فشاری در لبه های برش ، منجر ه برش سریع می شوند. سیال پر فشار ، روغن کاری را افزایش و دما را در سطوح ( ابزار – براده ) و ( ابزار – قطعه ) کاهش میدهد . فایده دیگر ، کاهش طول تماس براده و ابزار است که به کاهش دما کمک بیشتری می کند . ماچادو و والبانک آزمایشات زیادی برای بررسی تأثیر تزریق سیال پر فشار ( Mpa5 / 14 ) به سطح براده ابزار در تراشکاری 901 Inconel و Ti6A14v انجام داده اند . شرایط مختلف ماشینکاری بررسی شد و در هر مورد نتایج با روش مرسوم کاربرد سیال مقایسه شد . آن ها نتیجه گیری کردند که سیستم پر فشار ، دمای ماشینکاری را به مقدار زیادی کاهش می دهد . به علاوه به هنگام ماشینکاری آلیاژ تیتانیم سیستم خنک کننده پر فشار به مقدار زیادی عمر ابزار را در همه شرایط تست شده افزایش میدهد ، ولی در ماشینکاری نیکل سیستم پر فشار به طور کلی عمر ابزار را به دلیل وجود سایش شکافی کاهش می دهد .
ازوگوو عمر سرامیک مسلح به الیاف را در ماشینکاری Inconel 718 در سرعت های برش مختلف و سیالات با فشارهای مختلف تا Mpa3 /20 بررسی کرد . در همه سرعت های ماشینکاری ، عمر ابزار با افزایش فشار سیال تا Mpa15 افزایش می یابد ، هرچند عمر ابزار از فشار 15 تا Mpa3 / 20 به علت ساییدگی شکافی در عمق ناحیه برش به سرعت کاهش می یابد . پژوهندگان ساییدگی شکافی را به سایش سرامیک نسبت داده اند ، که سایش سرامیک خود به علت فشار زیاد خنک کننده است . اوزوگوو همچنین عمر ابزار کار باید بدون پوشش و CBN را هنگام تراشکاری آلیاژ Ti-6Al-4v و بااستفاده از روش مرسوم و سیال پر فشار ( 11 تا Mpa3 /20 ) بررسی کرد . هنگام استفاده از ابزار CBN (50% CBN و 50% Tic سرامیک ) ، در سرتا سر دامنه ی فشاری ، عمر ابزار با افزایش فشار افزایش می یابد . به همگام استفاده از ابزار کار باید بدون پوشش ، عمر ابزار در سر تا سر دامنه فشاری ( از فشار روش مرسوم تا Mpa15 ) افزایش یافته ، ولی تا فشار Mpa 3 /20 تا حدی کاهش می یابد . پژوهشگران این کاهش را به عملکرد درجه جوشش سیال در لبه های ابزار نسبت داده اند ، ه علت اینکه جت سیال با سرعت بیشتری سطح ابزار را جارو کند ، در نتیجه مقدار سیال به جوش آمده را کاهش داده و گرمای کمتری منتقل می شود . همچنین آن ها تصور می کنند که فشار بهینه سیال به کل گرمایی که در حین ماشینکاری منتقل می شود بستگی دارد . در واقع سه خهت برای استفاده سیال در ماشینکاری وجود دارد : ( الف ) به سطح ابزار و براده ؛ ( ب ) به سطح ابزار و قطعه کار ؛ ( ج ) به سطح بالای براده . هر یک از سه جهت مزایا و معایبی دارند . بنا بر گفته های ترنت به علت تنش عمودی زیاد در سطح براده ابزار هنگام ماشینکاری ، یک منطقه چسبناک در سطح ابزار وجود می آید ، در جایی که سرعت صفر و منطقه تماس همان منطقه ای است که توسط چشم دیده می شود . به علت این که سرعت براده در این منطقه صفر است ، مقدار زیادی تنش برشی در داخل براده درست بالای این سطح ایجاد می شود . بنابراین ، گرمایی که در این منطقه تولید می شود بسیار زیاد است . از طرف دیگر سیال نمی تواند بین براده و ابزار در این منطقه نفوذ کرده و آن را روغن کاری کند ، زیرا تماس کامل بین ابزار و براده فضایی برای سیال باقی نمیگذارد . ماداچو و والبانک گفتند که فشار بالای سیال قادر خواهد بود حجم این منطقه را به مقدار کمی کاهش دهد ، که تا حدی به کاهش دما در این منطقه کمک می کند . نزدیک این منطقه بر روی منطقه تماس ابزار و براده ، منطقه دیگری به نام منطقه لغزش وجود دارد ، که تماس در این منطقه خیلی شدید نیست و نفوذ سیال امکان پذیر است . ماداچو و والانک گفتند که با استفاده از سیال پر فشار این منطقه به مقدار قابل توجهی کوچک می شود . هنگامی که سیال به سطح ابزار و قطعه کار در فرایند تراشکاری هدایت می شود ، باید بر مقدار هوایی که توسط چرخش قطعه کار جابجا می شود غلبه کند . این امر مانع نفوذ سیال شده و به آن اجازه نزدیک شدن به سطح را نمی دهد . این مشکل با هفزایش سرعت بیشتر می شود . به دنبال آن ، وقتی که سیال کم فشار به این منطقه پاشیده شود ، با افزایش سرعت ماشینکاری کمتر قادر به افزایش عمر ابزار خواهد بود وقتی که سیال از بالا به براده پاشیده شود ،عمل روغن کاری را انجام نداده و براده بسیار بیشتر از قطعه کار و ابزار خنک می شود . شاید این علت کاهش عمر ابزار باشد ، چون براده سخت تر شده و باعث افزایش سایش ابزار می شود . کار حاضر با هدف بررسی فواید سیال پر فشار در جهات مختلف در تراشکاری فولاد است .
حالت تجربی
آزمایش ها روی یک دستکاه تراش CNC انجام شد. سیال مورد استفاده یک روغن امولسیون گیاهی شامل 6% آ بود . تست های تراش روی میله فولادی 1045 ا میانگین سختی 96HRB انجام شد . سه نوع آزمایش انجام شد : سیال پر فشار ( با دبی بالا و پایین ) ، ماشینکاری خشک ، روش مرسوم استفاده از سیال ( کم فشار ، دبی بالا ، بدون جهتمشخص ). در آخر روش خنک سازی ، فشار سیال 0/04Mpa و دبی آن 91 min – 1 می باشد . سه جهت برای سیال پر فشار استفاده شد : ( الف ) به سمت سطح ابزار و براده ( سطح براده ) ، ( ب ) به سمت سطح ابزار و قطعه کار ( سطح آزاد ) و ( ج ) به سمت هر دو سطح آزاد و براده . در آخرین روش دبی به دو قسمت در دو جهت تقسیم می شود تا دبی کل برابر دبی آزمایشات دیگر باشد . شکل 1

موقعیت لوله هایی را که برای هدایت سیال به سمت هر دو سطح ابزار – براده و ابزار – قطعه کار استفاده می شود نشان می دهد . جدول 1 شرایط
ماشینکاری ، دبی ، جهت مورد استفاده در آزمایشگاه پر فشار را نشان می دهد

. سرعت ماشینکاری ، عمق تراش و آهنگ پیشروی نشان داده شده در جدول 1 برای آزمایش های استفاده ی مرسوم از سیال و ماشینکاری خشک استفاده شده است ، هر آزمایش حداقل دو بار انجام شده است . ابزارهایی که در این آزمایشات استفاده شد بر اساس استاندارد ISO ، SNMG120408-PF درجه15P ، با سه لایه TiCN ، Al2O3 و TiN است . در حین آزمایشات ، سایش ابزار با میکروسکوپ نوری اندازه گیری شد . وقتی که ماکزیمم سایش سطح آزاد ابزار ( VBmax ) به mm3/0 رسید ، آزمایش تمام شده و عمر ابزار به پایان رسیده است . سپس ابزار برای تجزیه و تحلیل دقیق علت سایش با میکروسکوپ ( SEM ) توسط آنالیزهای EDS مورد بررسی قرار می گیرد .
نتایج و تحلیل ها
1. عمر ابزار
شکل 2 میانگین مقدار براده ای را که به ازای یک ابزار به وجود می آید (
مقدار براده تولید شده در لحظه ای که سایش سطح آزاد ابزارmm 3/0 VBmax = بشود ) برای همه آزمایشات نشان می دهد

. از روی شکل مشخص است که به هنگام پاشش سیال پر فشار و با دبی بالا به طور همزمان به سطوح براده – ابزار و قطعه کار ابزار ، ابزار بیشترین عمر را دارد پاشش سیال با فشار بالا و دبی پایین به سطوح قظعه کار – ابزار باعث عمر کمتر ابزار نسبت به مورد الا می شود . عمر ابزار در سایر روش های پاشش سیال با تراشکاری خشک یا روش مرسوم پاشش سیال برابر یا حتی کمتر است . هدف بخش بعد فهم بهتر مکانیزم سایش ابزار است .
2. پاشش سیال به سطح براده با Q = 11 l min - 1
شکل 3 سطح براده و سظح آزاد ابزار را برای شرایط بالا در پایان عمر ابز
نشان می دهد

آنالیز EDS قسمت " A " شکل a. 3 نشان می دهد مقدار زیادی آهن ( Fe ) براده ، جذب سطح براده شده است ، که موجب گودال فرسایش و از بین رفتن لبه ابزار می شود ( قسمت " F " ، شکل b . 3 ) . این همان چیزی است که ترنت آن را ساییدگی attrition نامید که در سطح براده ابزار اتفاق می افتد . ذراتی از براده به ابزار چسبیده و به علت جریان سیال ، پوشش روی ابزار و لایه زیرآن توسط آن ذرات از بین می رود . علاوه بر این ذرات جدا شده از ابزار که روی ابزار کشیده می شود . در این شرایط به علت فشار بالا و دبی بالا ، سیال اجازه افزایش دما براده را نمی دهد و در نتیجه براده سخت می ماند . خراش ها در سطح آزاد نشان فرسایش مکانیکی در آنجا است ( قسمت " B " ، شکل b . 3 ) ، نکته قابل توجه دیگر در قسمت " D " نشان داده شده است . در میکروسکوپ نوری ، این جز به شکل خط راه راه سیاه ، اطراف نقطه سایش است . تحلیل EDS وجود روی ، فسفر و گوگرد را در این ناحیه نشان می دهد . به گفته سازنده سیال خنک کننده ، این مواد در الحاقات سیال وجود دارد . بنابراین این امکان وجود دارد که یک واکنش ترمو شیمیایی بر روی ابزار اتفاق افتاده باشد . مواد عالی سبال احتمالاً با اکسیژن سوخته و لایه های راه راه سیاه را ه وجود آورده است . این امکان وجود دارد که این واکنش شیمیایی مقاومت ابزار را در این ناحیه پایین آورده و سبب فرسایش بیشتر ابزار شود . نکته دیگر این است که سیال نمی تواند بین براده و ابزار برای روغن کاری نفوذ کند ، چون اثری از سیال در ناحیه گودال فرسایش پیدا نشد . بنابراین می توان نتیجه گرفت که این روش استفاده سیال به ابزار آسیب رسانده ، چون سطح را به علت وجود اصطحکاک روغن کاری نمی کند و همچنین واکنش شیمیایی بین سیال و ابزار سبب کاهش مقاومت سایشی ابزار می شود .
3. پاشش سیال به سطح آزاد با Q = 11 l min
شکل 4 سطح آزاد و سطح براده را برای این شرایط خنک کاری پس از اتمام

عمر ابزار نشان می دهد . نکات مختلفی در این آزمایش شایسته بحث و تفسیر است . اولاً بر خلاف آزمایش قبل در این جا گودال فرسایش اتفاق نیفتاد ، چون سیال به طور مستقیم با براده در تماس نبود ، به نظر می آید براده جذب سطح براده شده است ( قسمت " A " ، شکل a 4 ). اما ، به علت دمای بالا ، استحکام کافی برای جدا کردن ذرات ابزار عد از جدا شدن از سطح ابزار را نداشته است . بنابراین ، می توان گفت که چون سطح براده پوشیده از ذرات براده است ، ابزار در مابل سایش هایش دیگر نظیر سایش نفوذی مقاوم می شود . ثانیاً سطح آزاد پوشیده از ذرات قطعه کار است که به آن چسبیده است ( قسمت " A " ، شکل b 4 ). نشانه های سایش را می توان در سطح آزاد دید . در حین آزمایش ، با استفاده از میکروسکوپ نوری مشخص شد که چسبیدن ذرات قطعه کار به سطح آزاد ، پس از بیشتر شدن سایش سطح آزاد از mm15/0 شروع میشود. بنابراین با توجه به این نکته می توان فرض کرد که سایش و نفوذ هر دو همزمان روی این سطح اتفاق می افتد . ثالثاً ، مانند آنچه در سطح براده در حین پاشش سیال اتفاق افتاد ( شکل 3 a ). شکل 4 b لایه های راه راه سیاه رنگ را روی سطح آزاد ( قسمت " D " ) و اطراف منطقه سایش نشان می دهد . واکنش شیمیایی بین سیال و ابزار این لایه ها را به وجود آورده ، خصوصیات ابزار را از بین برده و سایش ها را شدت بخشیده است .شاید به همین دلیل است که عمر ابزار در این شرایط کمتر از وقتی است که سیال با همان فشار ولی با دبی کمتر استفاده می شود . رابعاً ، این نکته قابل توجه است که سیال نمی تواند سطح بین ابزار وقطعه کار نفوذ کند ، به همین دلیل است که اثری از سیال در تحلیل EDS دیده نمی شود .
4. پاشش سیال به سطوح آزاد و براده با Qtotal = 11 l min
شکل 5 سطح براده و سطح آزادرا برای این شرایط خنک کردن نشان می دهد

. تقسیم جریان سیال بین سطوح برای ابزار بسیار مفید است . گودال فرسایش کمتر از زمانی است که همه سیال به سطح براده پاشیده می شود ( شکل a.3 ) ، همچنین ازخرابی لبه های برش جلوگیری می کند . قسمت " S " در شکل 5 نشان می دهد لایه زیرین ابزار در اثر ماشین کاری قابل دیدن است . به علت این که مقدار سیالی که به براده می رسد کمتر از زمانی است که همه سیال به سطح براده و ابزار پاشیده می شود . مقدار ماده ای که به سطح براده چسبیده ( قسمت " A " ،شکل a5 )به اندازه کافی سخت است تا پوشش روی ابزار و لایه زیرینآنرا تا حدی از بین ببرد . هرچند چون براده گرم تر از زمانی است که تمامی سیال به سطح براده پاشیده شود ، به اندازه ای سخت نیست تا به سایش ادامه داده و گودال فرسایش را به اندازه ای که در شکل a3 نشان داده شده است به وجود آورد . مانند قبل ، ذرات جذب شده قطعه کار ، ( قسمت " A "، شکل b5 ) و نشانه های سایش روی سطح آزاد دیده شد . هرچند این نکته قابل توجه است که عمر ابزار در این شرایط بیشتر از زمانی است که همه سیال به سطح آزاد پاشیده می شود ( شکل 3 ) علاوه بر این لایه های سیاه رنگ روی سطح آزاد که به علت واکنش شیمیایی که در بالا توضیحداده شد به وجود می آیند . در این جا ( شکل b5 ) کمتر از شکل 4.b است.لایه های سیاه رنگ همچنین روی سطح براده دیده می شود ( قسمت " D " _ شکل a5 ) . عمر ابزار در این شرایط بیشتر از زمانی است که همه سیال به سطح آزاد پاشیده شود . انتظار این نتیجه نمی رفت ، به این علت که سطح آزاد در آزمایش اول گرم تر از آزمایش دوم بود . هرچند این لایه های سیاه رنگ به طریقی مقاومت ابزار را در برابر سایش کم می کند و سایش سطح آزاد را افزایش می دهد .
5. پاشش سیال به سطح براده با Q = 2.5 l min - 1
شکل 6 سطوح براده و آزاد را بزای این شرایط خنک کردن نشان مس دهد .

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  24 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید