19545

۱۹۵۴۵

مطالعه شكل دهي ميكرو در قطعات نازك فلزي

ﮐﺎرﺷﻨﺎﺳﯽ ارﺷﺪ

ساخت و توليد (شكل دهي)

1394

۱۳۹۷/۲/۳۰

دكتر محمد صديقي

مكانيك

امروزه توجه بسيارخوبي به قطعات، دستگاه¬ ها و مجموعه¬هاي در سايز ميكروسكوپي به صورت جهاني به خصوص در زمينه فرآيندهاي ساخت آن¬ها شده است. نتيجه شده كه فرآيندهاي شكل‌دهي پاسخ مناسبي به تقاضاها در راستاي توليد قطعات و مجموعه‌هاي ميكرو است؛ چراكه از مهمترين مزيتهاي فرآيندهاي شكل¬دهي، بهبود خواص مكانيكي با حفظ ساختار دانه¬بندي و مرز بين دانه¬ها است. در پايان¬نامه حاضر توليد دو محصول ميكرولوله با كاربرد پزشكي و همچنين صفحات دوقطبي مورد استفاده در باتري¬هاي پيل سوختي، مورد توجه قرار گرفت؛ كه در پژوهش انجام شده براي توليد ميكرولوله، سه عامل نيروي بارگذاري، دما و محافظت گازي از عوامل تاثيرگذار و تعيين كننده فرآيند پيش¬نهادي جهت توليد ميكرولوله بودند كه هر يك مورد بررسي قرار گرفت. از جمع¬بندي نتايج مشخص شد كه كاهش نيروي بارگذاري تا 30 درصد تنش سيلان ماده در دماي متناظر و افزايش دما تا 700 درجه و استفاده از جريان گاز محافظ، موجب دست¬يابي به كمترين قطرها شده است. همچنين در پژوهش انجام شده براي توليد ورق دوقطبي دو فرآيند شكل¬دهي تدريجي و شكل¬دهي با سنبه انعطاف¬پذير (بالشتك لاستيكي) بررسي شد كه فرآيند دوم با موفقيت بيشتري همراه بوده و متغيرهاي تاثيرگذار آن با انجام طراحي آزمايش سامان¬دهي شده و با بررسي شكل¬هندسي ميكروكانال¬هاي ايجاد شده در شرايط مختلف آزمايشگاهي ميزان تاثير هر يك از متغيرها را مشخص كرديم و نتايج حاصل از آزمايش¬هاي انجام¬گرفته مفصلا گزارش شد. در نهايت موفق به توليد صفحه دوقطبي از جنس فولاد زنگ¬نزن AISI 304 با ميانگين عمق كانال 491 ميكرومتر با حداكثر انحراف از ميانگين 13 ميكرومتر شديم. واژه‌هاي كليدي: قطعات ميكرو، شكل¬دهي، ميكرولوله، صفحات دوقطبي

1397/07/29

Study of microforming in thin metal parts

5/20/2019 12:00:00 AM

Today, special attention is paid to micro-scale parts, devices and systems, especially in the field of manufacturing processes. It is concluded that the forming processes are well suited to the demands for the production of micro-parts and micro-systems, since the most important advantages of forming processes are improvement of mechanical properties by maintaining the granularity and grain boundary structure. In the present thesis, the fabrication of two different micro-scale products were considered: 1)Micro-tube with medical applications 2) Bipolar plates used in fuel cell batteries. For micro-tube fabrication, three factors of loading force, temperature and gas protection were examined. It was found the best result (min. diameter) can be achieved at loading force equal to 30% of the yield stress at the corresponding temperature. Increasing the temperature to 700°C and using a protective gas also would result the lowest diameter. Also, in the study for fabrication of bipolar plates, two processes of incremental forming method and rubber pad forming method were investigated. The second process was more successful and its effective variables were studied by DOE method. By investigating of the micro-channels formed in different experiment conditions, the effects of each variable were determined and the results were reported in detail. Finally, the fabrication of AISI 304 bipolar plate with average channel depth of 491 µm (STD13 µm). Keywords: Micro parts, Forming, Micro-tube, Bipolar plates