جلسه دفاع از پایان‌نامه: آقای مهدی نصر الهی، گروه آموزشی ساخت و تولید
 خلاصه خبر: مطالعه تجربی فرایند الکتروفیزیکی ماشینکاری به کمک پلاسمای الکترولیتی جهت بهینه سازی پارامترهای موثر آن
چکیده: استفاده از روش‌های الکتروفیزیکی سهم زیادی در صنایع مدرن امروزی دارند. در این میان استفاده از پلاسما نقش عمده‌ای در فرآیندهای الکتروفیزیکال دارد. قوس پلاسما در فرایندهای همچون جوش‌کاری و برش‌کاری، پوشش دهی و ماشینکاری کاربرد دارد. تمیزکاری به کمک پلاسمای الکترولیتی، یک فرآیند الکتروفیزیکی است که به ولتاژ بالایی نیاز دارد و از محلول‌های آب و نمک سازگار با محیط‌زیست در آن استفاده می‌شود. این فناوری به دلیل باربرداری کم و صافی سطح بالا به‌عنوان فرایند پولیش‌کاری و تمیزکاری برای قطعات فلزی استفاده می‌شود. این روش در مقایسه با پولیش مکانیکی، تمام سطح قطعه کار غوطه‌ور در الکترولیت را فارغ از هرگونه پیچیدگی آن در چند ثانیه تمیزکاری می‌کند. اجزای اصلی فرایند تمیزکاری با پلاسمای الکترولیتی شامل یک مخزن حاوی الکترولیت، دو الکترود شامل قطعه کار به‌عنوان قطب منفی (کاتد) و قطب مثبت (آند) و منبع تغذیه جهت فراهم کردن میدان الکتریکی لازم برای ایجاد پلاسمای پایدار می‌باشد. پلاسما با یونیزاسیون گاز شکل می‌گیرد. فرایندهای الکتروشیمیایی اولیه موجب الکترولیز و ایجاد حباب‌های گازی در اطراف الکترودها می‌گردد. با افزایش حباب‌ها در اطراف الکترودها، فیلم گازی در سطح قطعه کار ایجادشده و بستر را برای تشکیل پلاسما در صورت اعمال ولتاژ کافی، فراهم می‌کند. در اطراف کاتد، فیلم گاز هیدروژن تشکیل می‌شود که عاملی برای جلوگیری از اکسیداسیون است. محل تشکیل پلاسما به مقاومت الکتریکی اطراف الکترودها بستگی دارد. چگالی میدان الکتریکی در سطوح کوچک‌تر، بیشتر بوده و لذا بیشتر داغ شده و جوشش الکترولیت اطراف آن بیشتر است که برای تشکیل پلاسما بهتر می‌باشند. برخورد حباب‌ها و یون‌های مثبت با سطح قطعه کار و گرمای حاصله از انرژی جنبشی آن موجب تمیزکاری می‌گردد. در این پایان‌نامه پارامترهای مؤثر بر فرآیند تمیزکاری پلاسما، شامل جریان، ولتاژ، عرض پالس، فرکانس، دمای الکترولیت و شکل سیگنال اعمالی بر کیفیت تمیزکاری، شامل مقدار باربرداری و صافی سطح قطعه کار به‌طور تجربی موردبررسی قرارگرفته و مقادیر بهینه آنها به‌دست‌آمده است. شکل سیگنال‌های اعمالی در این پایان‌نامه به‌صورت DC، DC پالسی و AC با قطبیت نامتقارن است. در این پایان‌نامه طراحی آزمایشات با استفاده از روش تاگوچی انجام‌شده است. پس از انجام آزمایش‌ها نتایج به کمک نرم‌افزارهای تحلیل آماری موردبررسی قرارگرفته و محدودهای بهینه پارامترها به‌دست‌آمده است؛ و نیز روابط تجربی بین پارامترها نیز استخراج شده¬است. نتایج آزمون‌ها نشان می‌دهد که در فرایند تمیزکاری با پلاسمای الکترولیتی با جریان مستقیم، پلاسما تنها در محدوده‌ی جریان کوچکی تشکیل می‌شود. پایین‌تر از این محدوده پلاسما تشکیل نشده و بیشتر از این محدوده پلاسما آسیب جدی به قطعه کار وارد کرده و آن را ذوب می‌کند؛ اما با پالسی شدن جریان، کنترل روی فرایند بالاتر رفته و می‌توان جریان را تا حد زیادی افزایش داد. اثر جریان و زمان تمیزکاری نسبت به سایر پارامترها در فرایند تمیزکاری با پلاسمای الکترولیتی بیشتر بوده و با افزایش هرکدام از آنها بر میزان باربرداری افزوده می¬شود. 13 بهمن 1398 / تعداد نمایش : 1332
|