مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی شکل پذیری آلیاژ 8111AA در میکرو کانال‌های شیاری صفحات دوقطبی بوسیله فرآیند شکل دهی با دمش گاز

نویسندگان
دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
چکیده
صفحات دوقطبی فلزی از کلیدی ترین اجزای پیل سوختی می باشند که به ‌عنوان بهترین جایگزین به‌جای صفحات گرافیتی محسوب می‌شوند. انتخاب فرایند شکل دهی مناسب، تاثیر زیادی در هزینه تمام شده و کیفیت صفحات تولید شده ایجاد می کند. از فرآیندهای نو در ساخت صفحات دوقطبی فلزی شکل‌دهی با دمش گاز می باشد. در این پژوهش شکل‌پذیری صفحات آلومینیوم 8111 با ضخامت 200 میکرون در قالب‌های شیاری مقعر مورد بررسی قرار گرفت. شکل دهی داغ ورق فلزی در دماهای300 و 400 درجه سانتی‌گراد و در فشارهای 20تا 40 بار مورد آزمایش قرار گرفت. با بررسی پروفیل پرشدگی در الگوی شیاری مستقیم صفحات دوقطبی شکل داده شده در مقاطع مختلف کانال ها، میزان درصد پرشدگی، نازک شدگی و پارگی در مقاطع مختلف شیارهای قالب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داده است که با کاهش نسبت عمق به عرض کانال از مقدار ( 75/0> h/w)، میزان شکل پذیری ورق افزایش می یابد و با افزایش نسبت عمق به عرض کانال از (5/0< h/w)، میزان عمق شکل گیری کاهش پیدا می کند. همچنین با افزایش زاویه دیواره کانال(0∝=) به (15∝=)، میزان شکل پذیری وررق بدون ایجاد پارگی دارای بشترین میزان شکل پذیری ورق در قالب شیاری مقعر می باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

An Investigation into the formability of AA8111 Alloy in the grooved micro channels of bipolar plate using gas blow forming process

نویسندگان English

Hassan Kargar Pishbijari
Seyed Jamal Hosseinipour
Hamed Jamshidi Aval
چکیده English

Metal bipolar plates are key components in fuel cells that are considered as the best alternative to replace graphite plates. Material selection in bipolar plates depends on its weight and corrosion resistance. Metallic bipolar plate can be considered as the best alternative instead of graphite and composite plates. One of the new processes in order to produce this plat is gas blow forming process. In this study, forming of AA8111 bipolar plates with 200 µm thickness in concave groove dies is investigated by gas blow forming process at various pressures (20, 30 and40 bar) and temperatures (300 and 400 ° C). The filling percent of die at various wall angles and depth to width ratios are examined. According to the dimension of channels, maximum and minimum thinning percentage at high temperature and pressure are investigated. Results show that at wall angle of ∝=0, and the depth to width ratio of h/w=0.5, rupture occurs at pressure of 20bar and at temperature of 300° C and at pressures of 20 and 40 bar at temperature of 400° C. The best channel filling with lowest thinning obtained at ∝=15 and h/w=0.5.

کلیدواژه‌ها English

Micro channel
Metallic bipolar plates
Gas blow forming
Aluminum alloy 8111