مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بهبود روانکاری در فرآیند کشش عمیق با استفاده از افزودنی نانو ذرات

نویسندگان
1 داشجوی دکتری تخصصی مهندسی مکانیک ساخت و تولید دانشگاه تبریز
2 دانشگاه صنعتی ارومیه
3 دانشگاه تبریز
چکیده
روانکاری در فرآیندهای شکل دهی ورق از جمله کشش عمیق به منظور کاهش اصطکاک در سطوح تماسی، کاهش سایش قالب، کاهش نیروی شکل دهی و افزایش شکل پذیری ورق امری ضروری می باشد. نانو ذرات اکسید فلزات مختلف بدلیل خواص منحصر به فردی همچون مساحت سطح ویژه می‌توانند به عنوان افزودنی به روانکار پایه اضافه شده و خواص تریبولوژیکی مطلوبی را در آن ایجاد نمایند. در پژوهش حاضر، به منظور بهبود شرایط اصطکاکی در فرآیند کشش عمیق استفاده از روانکار معمولی غنی شده با نانو ذرات آلومینا (Al2O3) مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بررسی عملکرد نانو روانکار در مقایسه با روانکار معمولی، نیروی شکل دهی، مقادیر زبری سطح (Ra) و توزیع ضخامت قطعات شکل داده شده مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از آزمایشات تجربی نشان می دهند که افزودن 0/5 درصد وزنی نانو ذرات Al2O3 به روانکار معمولی سبب بهبود قابل ملاحظه خاصیت روانکاری می شود بطوریکه در مقایسه با روانکار معمولی نیروی شکل دهی و زبری سطح به ترتیب به میزان 16/39% و 19/33% کاهش می یابد. همچنین مشاهده شد که استفاده از روانکار حاوی افزودنی نانو ذرات سبب 23/94% بهبود در ماکزیمم کاهش ضخامت در نقطه بحرانی می شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Lubrication enhancement in deep drawing process by utilizing nanoparticle additives

نویسندگان English

Behrooz Zareh-Dsari 1
Mohammad Abaszadeh 2
Behnam Davoodi 3
چکیده English

Lubrication is an essential factor in sheet metal forming processes such as deep drawing in order to reduce friction at contact surfaces, forming load, tool wear rate and increasing of sheet formability. Various metal oxide nanoparticles can be used as additives to create desirable tribological properties in base lubricants because of their unique properties such as specific surface area. In the present study, the conventional lubricant enhanced by alumina nanoparticles (Al2O3) is utilized in deep drawing process in order to improve frictional conditions. The forming load, surface roughness (Ra) and thickness distribution values of the formed cups were assessed to evaluate the performance of the enhanced conventional lubricant with alumina nanoparticles (Al2O3) in comparison to the conventional lubricant and dry forming condition. The obtained results from experimental tests revealed that adding 0.5 wt.% Al2O3 nanoparticles to the conventional lubricant improves lubrication property significantly and reduces forming load by 16.39% and surface roughness by 19.33% compared to the conventional lubricant. Furthermore, it is observed that using lubricant containing nanoparticle additives results in 23.94% improvement in maximum thickness reduction in critical zone.

کلیدواژه‌ها English

Nano-lubricant"
Alumina Nanoparticles"
Deep Drawing"
Surface Roughness"
Thickness Distribution"