فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:84
عنوان : بررسی چگونگی و بهینه سازی فرآیند پولیش‌کاری ساچمه‌های سرامیکی Si3N4 به کار رفته در بلبرینگ به روش پولیش‌کاری به کمک میدان مغناطیسی Magnetic Float Polishing
فهرست مطالب:
فصل اول: مقدمه
1.1 مقدمه...............................................................................................................................................................2
2.1 یاتاقان‌های غلتشی فولادی.............................................................................................................................3
1.2.1 محدودیت‌های کاربردی یاتاقان‌های فولادی....................................................................................................3
3.1 یاتاقان‌های غلتشی سرامیکی..........................................................................................................................5
فصل دوم: پیشینه تحقیق.............................................................................................................................................................8
فصل سوم: تئوری مطالب
1.3 پولیش‌کاری مغناطیسی شناور (MFP)............................................................................................................17
2.3 پولیش‌کاری شیمیایی-مکانیکی(CMP) .........................................................................................................21
1.2.3 انتخاب ماده ساینده در پولیش‌کاری شیمیایی-مکانیکی (CMP) سرامیک Si3N4...........................................24
2.2.3 واکنش بین ذرات ساینده و قطعه‌کار..............................................................................................................28
3.2.3 تاثیر شرایط محیطی پولیش‌کاری..................................................................................................................32
فصل چهارم: طراحی تجهیزات آزمایشات
1.4 مقدمه...............................................................................................................................................................35
2.4 تجهیزات مکانیکی............................................................................................................................................35
1.2.4 محفظه آهن‌ربا.............................................................................................................................................36
2.2.4 اسپیندل......................................................................................................................................................37
3.2.4 دیواره..........................................................................................................................................................38
4.2.4 صفحه معلق.................................................................................................................................................40
5.2.4 نوار لاستیکی...............................................................................................................................................41
3.4 تجهیزات الکتریکی...........................................................................................................................................43
1.3.4 آهن‌ربای الکتریکی.......................................................................................................................................43
2.3.4 قانون بیووساوار............................................................................................................................................44
3.3.4 میدان مغناطیسی نزدیک حلقه جریان...........................................................................................................44
4.3.4 نقش هسته در آهن‌ربای الکتریکی.................................................................................................................50
5.3.4 طراحی آهن‌ربای الکتریکی............................................................................................................................51
فصل پنجم : تهیه و ساخت تجهیزات
1.5 مقدمه...............................................................................................................................................................56
2.5 آهن ربای الکتریکی..........................................................................................................................................56
3.5 ساچمه‌های سرامیکی Si3N4 ..........................................................................................................................59
فصل ششم : انجام آزمایشات
1.6 مقدمه .............................................................................................................................................................61
2.6 عوامل موثر در فرایند.......................................................................................................................................61
1.2.6 پودر ساینده.........................................................................................................................................................................61
1.1.2.6 سختی...................................................................................................................................................62
1.1.1.2.6 آزمون سختی الاستیک : (سختی برگشت یا انعکاس )..........................................................................................63
2.1.1.2.6 آزمون سختی خراش : (مقاومت در برابر برش یا س.............................................................................................63
3.1.1.2.6 آزمون سختی فرورفتگی : (مقاومت در برابر فرورفتگی).........................................................................................63
2.1.2.6 اندازه ذرات..............................................................................................................................................66
3.1.2.6 جنس ذرات.............................................................................................................................................67
1.3.1.2.6 کاربید سیلیکون (SiC)...............................................................................................................................67
2.3.1.2.6 کاربید بور(B4C)......................................................................................................................................69
3.3.1.2.6 اکسید سریم CeO2 .................................................................................................................................71
2.2.6 سرعت چرخش اسپیندل...............................................................................................................................73
3.2.6 مدت زمان پولیش کاری...............................................................................................................................74
4.2.6 نیروی وارد بر هر ساچمه...............................................................................................................................74
1.4.2.6 نحوه اعمال نیرو.......................................................................................................................................74
2.4.2.6 انتخاب مقادیر نیروی اعمال شده.................................................................................................................75
3.4.2.6 نحوه اندازه گیری نیروی اعمال بر ساچمه ها..................................................................................................75
3.6 طراحی آزمایشات..............................................................................................................................................76
فهرست مراجع...........................................................................................................................................................79
فهرست اشکال:
شکل (1-3) : جهت نیروی وارده بر جسم غیر مغناطیسی .........................................................................................18
شکل (2-3) : شماتیک روش MFP ...........................................................................................................................19
شکل(3-3) شماتیکی از منطقه تماس در CMP ........................................................................................................29
شکل(1-4): الف)درپوش محفظه، ب)محفظه..............................................................................................................37
شکل(2-4): اسپیندل...................................................................................................................................................38
شکل(3-4): دیواره........................................................................................................................................................39
شکل(4-4): صفحه معلق اکریلیکی..............................................................................................................................40
شکل(5-4): نوار لاستیکی............................................................................................................................................41
شکل(6-4): مدل مونتاژ شده تجهیزات مکانیکی..........................................................................................................42
شکل(7-4): میدان ناشی از عبور جریان از سیم حلقوی...............................................................................................45
شکل(8-4): اندازه ابعادی سیم پیچ و هسته ................................................................................................................52
شکل(9-4): طرح کلی آهن ربای الکتریکی همراه با کنترلر.........................................................................................53
شکل(10-4): نحوه پراکندگی خطوط میدان در اطراف سیم پیچ ........................................................................................54
شکل(1-5): آهن ربای الکتریکی همراه با ورودی جریان..............................................................................................56
شکل(2-5): آهن ربای الکتریکی..................................................................................................................................57
شکل(3-5): واحد کنترلر آهن ربای الکتریکی..............................................................................................................57
شکل(4-5): مجموعه تجهیزات الکتریکی.....................................................................................................................58
شکل(5-5): ساچمه های سرامیکی Si3N4 ...................................................................................................................................59
فهرست جداول و نمودارها:
جدول (1-3): ذرات ساینده‌ای که معمولا برای پولیش‌کاری Si3N4 استفاده می‌شوند ...............................................25
جدول (1-6):خواص فیزیکی و مکانیکی SiC.............................................................................................................68
جدول (2-6): خواص فیزیکی و مکانیکی B4C............................................................................................................70
جدول (3-6): خواص فیزیکی و مکانیکی CeO2..........................................................................................................72
جدول (4-6): ترتیب انجام آزمایشات طراحی شده توسط نرم افزار MINITAB........................................................78
جدول (5-6): ترتیب انجام آزمایشات برای مراحل مختلف...........................................................................................79
نمودار(1-3): تاثیر انواع ذرات ساینده را روی صافی سطح حاصله را در روش CMP..................................................27
فصل اول
مقدمه
1.1 مقدمه
یاتاقان‌های غلتشی سرعت بالا کاربردهای زیادی در ماشین‌های دورانی دارند که وظیفه آنها جدا کردن اجزاء چرخشی از قسمت‌های ثابت ماشین می‌باشد. در کاربردهای ماشین ابزاری دقت و در ماشین‌های شیمیائی مقاومت در برابر خوردگی یاتاقان‌ها از اهمیت والایی برخوردار است. در تجهیزات هوا فضایی فاکتورهای قابلیت اطمینان و عمر بالای یاتاقان‌ها و سایر اجزاء به کار رفته دارای اهمیت زیادی هستند. با پیشرفت تکنولوژی در عرصه اکتشافات فضایی شرایطی و خصوصیاتی که ازیاتاقان‌ها انتظار می رود فراتر رفته و با شرایط کاری همچون خلاء بسیار بالا (6-10 Torr)، دمای بسیار بالا (c˚150- تا 230+)، عمر بالا (هم از لحاظ خستگی و هم از نظر سایشی که معمولا 10 الی 15 سال بدون نیاز به تعمیرات) و نیروی اصطکاکی تولیدی پایین مواجه می شویم.
