شماره ركورد
26679
پديد آورنده
عادل بكائي خلجان
عنوان
بررسي پارامترهاي موثر بر قابليت ماشينكاري كامپوزيت¬¬هاي كربن- اپوكسي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك-ساخت و توليد
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1401/2/31
استاد راهنما
بهنام داودي
استاد مشاور
فتح الله طاهري بهروز
دانشكده
مهندسي مكانيك
چكيده
امروزه در طراحي و توليد محصولات جديد نسبت استحكام به وزن قطعات اهميت فراواني دارد. شركت¬هاي سازنده قطعات براي افزايش اين نسبت، از مواد جديدي به نام كامپوزيت¬ها استفاده مي¬كنند كه كربن- اپوكسي جزو مهمترين آن¬ها است. كربن- اپوكسي در ساخت بدنه هواپيما، خودرو، دوچرخه، ويلچر و محصولات ورزشي مورد استفاده قرار مي¬گيرد. با توجه به لزوم اتصال به ساير اجزا، علاوه بر اتصالات چسبي، سوراخكاري امري اجتناب ناپذير است. در سوراخكاري اين قطعات مشكلاتي همچون تورق، بيضوي¬شدگي وجود دارد كه به پارامترهاي ورودي فرآيند سوراخكاري مرتبط هستند و با كنترل اين پارامترها مي¬توان كيفيت خروجي سوراخكاري را افزايش داد. در پژوهش پيش¬رو مشخصه¬هاي كيفي قطعه كربن-اپوكسي در فرآيند سوراخكاري مورد بررسي قرار گرفته است و پارامترهاي ورودي فرآيند براي رسيدن به بهترين كيفيت انتخاب شده است. مهم¬ترين پارامترهاي خروجي فرآيند سوراخكاري قطعه كامپوزيتي ميزان تورق، بيضوي-شدگي و نيروي محوري وارد بر قطعه مي¬باشد كه متاثر از پارامترهاي ورودي همچون سرعت برشي، سرعت پيشروي و نوع ابزار مي¬باشند. آزمايش¬ها به صورت طرح عاملي كامل يا فاكتوريل طراحي شده كه مقادير سرعت برشي در بازه m/min 8/150- 7/37 با چهار مقدار و مقادير سرعت پيشروي در بازه mm/min10-100 در چهار سطح انتخاب شد و از سه ابزار Twist drill، Brad SpurوEnd mill با قطر 8 ميلي متر استفاده شد. ميزان تورق و بيضوي¬شدگي سوراخ¬ها با ماشين اندازه¬گيري ويديويي و ميزان نيروي محوري با دستگاه دينامومتر اندازه¬گيري شد. همچنين شكل براده¬ها نيز مورد بررسي قرار گرفت و يك تست از هر ابزار به عنوان بهترين خروجي آن ابزار انتخاب شد. در ابزار Twist drill سرعت برشي m/min 4/75 و سرعت پيشروي mm/min10، در ابزار Brad Spur سرعت برشي m/min 8/150و سرعت پيشروي mm/min70 و در ابزار End mill سرعت برشي m/min 1/113و سرعت پيشروي mm/min70 به عنوان بهترين شرايط سوراخكاري در هر ابزار انتخاب شدند. در نهايت توسط دستگاه SEM و زبري¬سنج ليزري سطح داخلي اين سه سوراخ با هم مقايسه شد. از لحاظ پايين بودن نيروي محوري مورد نياز ابزار و زبري سطح Twist drill و از لحاظ كيفيت سوراخ و بالابودن سرعت سوراخكاري ابزار End mill بهترين گزينه براي سوراخكاري قطعات ساخته شده با كربن- اپوكسي مي¬باشند.
تاريخ ورود اطلاعات
1401/04/08
عنوان به انگليسي
Study of Effective parameters in machinability of Carbon-epoxy composites
تاريخ بهره برداري
5/21/2023 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
عادل بكائي خلجان
چكيده به لاتين
In producing new products, the strength-to-weight ratio of parts is of significant importance. In order to increase this ratio, part manufacturers use new materials called composites, one of the most important of which is carbon-epoxy. This material is utilized to manufacture bodies for aircraft, vehicles, bicycles, wheelchairs, and sports goods. Drilling is commonly used in addition to adhesives to join carbon-epoxy to other components. This process suffers from delamination and ovality, which depend on the input parameters. Controlling these parameters can enhance the quality output of the drilling process. In this research, the qualitative features of a compression-molded carbon-epoxy plate in the drilling process are evaluated, and the process input parameters for reaching the best quality are selected. The most important output parameters of the drilling process are the delamination factor, ovality, and the axial force exerted on the plate, which is affected by input parameters, such as cutting speed, feed rate, and tool type. Tests were designed with the full factorial method, in which The cutting speed was selected in the range of 37.7-150.8 m/min, and the feed rate was chosen within a range of 10-100 mm/min.
Moreover, twist drill bit, Brad Spur drill bit, and end mil tools with diameters of 8mm were used. The delamination and ovality of holes were measured with a VMM device, and the axial force was measured using a dynamometer. Also, the chips’ shapes were evaluated, and one test of each tool was selected as the best output for that tool. In the twist drill bit, a spindle speed of 75.4 m/min and a feed rate of 10 mm/min; in the Brad Spur drill bit, a spindle speed of 150.8 m/min and a feed rate of 70 mm/min, and the end mill tool, a spindle speed of 113.1 m/min and a feed rate of 70 mm/min were chosen as the best drilling conditions. Finally, the three best holes' inner surface was compared with SEM images. The twist drill bit was the best choice regarding minimum axial force and roughness, and the end mill tool was the best selection regarding hole quality and drilling speed.
كليدواژه هاي فارسي
كربن- اپوكسي , سوراخكاري , تورق , بيضوي¬شدگي , نيروي محوري , طرح عاملي كامل
كليدواژه هاي لاتين
carbon-epoxy , drilling , delamination , ovality , axial force , twist drill , brad spur , end mill , full factorial design
Author
Adel Bokaei Khelejan
SuperVisor
Dr.Behnam Davoodi