۱۷ نتیجه برای ساخت افزایشی
میلاد نجفی، حامد احمدی، غلامحسین لیاقت،
دوره ۲۰، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۸ )
چکیده
بشر همواره در پی استفاده بهینه از مواد پیرامون خود بوده و در این زمینه با الهامگرفتن از طبیعت موفق به ابداع سازههای مختلف شده است. یکی از این موارد، سازههای مشبک هستند که به دلیل وزن پایین و استحکام فشاری و سفتی بالا، بهصورت گستردهای در کاربردهای مختلف از جمله جاذبهای انرژی مورد استفاده قرار میگیرند. نوع جدیدی از سازههای مشبک، سازههای آگزتیک هستند که به دلیل ساختار هندسی خود، ضریب پوآسون منفی دارند و همین مشخصه، باعثشده تا سازههای آگزتیک ویژگیهای منحصربهفردی همچون مقاومت برشی، مقاومت در برابر فرورفتگی و جذب انرژی بالا داشته باشند. در این مطالعه به بررسی تجربی و عددی بارگذاری فشاری بهصورت شبهاستاتیک روی سه سازه آگزتیک و یک سازه غیرآگزتیک پرداخته شده است. نمونههای مورد بررسی دارای سه هندسه مختلف آگزتیک ریاینترنت، سرنیزهای و آنتیتتراکایرال و یک هندسه غیرآگزتیک لانهزنبوری بوده و برای ساخت نمونهها از روش ساخت افزایشی (چاپ سهبعدی) استفاده شده است و نتایج تجربی با نتایج تحلیل اجزاء محدود مقایسه شد که قرابت بسیار خوبی با هم داشتند و همان طور که انتظار میرفت، سازههای آگزتیک به نسبت سازه لانهزنبوری که سازهای غیرآگزتیک است، عملکرد بهمراتب بهتری در جذب انرژی از خود نشان دادند. بهطوری که جذب انرژی سازهٔ سرنیزهای ۱۶۱%بیشتر از سازه لانهزنبوری بود.
مهدی کاظمی، عبدالرضا رحیمی،
دوره ۲۰، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۳۹۸ )
چکیده
تکنولوژی ساخت افزایشی تا حد زیادی تولید قطعات سهبعدی پیچیده از روی مدلشان را آسانتر کرده است. اگرچه فرآیندهای ساخت افزایشی انعطافپذیری منحصربهفردی دارند، اما محدودیتهایی نیز دارند که باعث میشود محققان نتوانند هر شکل هندسی مشخصی را به راحتی بسازند. برخی از این محدودیتها عبارتند از: مصرف ماده بهمنظور ایجاد ساختار پشتیبان، صافی سطح نامناسب برخی از سطوح با زوایای خاص و غیره. یکی از روشهای غلبه بر این مشکلات، طراحی بر اساس تقسیمبندی قطعات است. روش پیشبینیشده متشکل از دو گام است: ۱- تقسیم مدل سهبعدی قطعه و ۲- یافتن بهترین جهت ساخت برای هر بخش جداشده. در گام اول محققان بهدنبال حداقل تقسیمات ممکن بهوسیله تشخیص فیچرها و جداسازی آنها با صفحات مناسب و همچنین نحوه اتصال این قسمتها هستند که در گام بعدی بهترین جهت ساخت برای هر بخش جداشده بایستی انتخاب شود. معیار انتخاب بهترین حالت تقسیمبندی و بهترین جهتهای ساخت این است که حجم ساختار پشتیبان، زبری سطح میانگین و قدرت سایشی سطح بایستی حداقل شود. الگوریتمی که این کار را انجام میدهد، بر پایه الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات ایجاد شده است که با استفاده از زبان برنامهنویسی سیشارپ، نوشته شده است. بهمنظور صحهگذاری بر عملکرد الگوریتم ارایهشده، آزمایشهای عملی نیز انجام شدند. نتایج این آزمایشها نشان داد که طراحی بر اساس تقسیمبندی، کارآیی فرآیندهای ساخت افزایشی را از دیدگاههای ذکرشده بهبود میبخشد. این تحقیق روشی نو برای بهبود عملکرد و کارآیی تکنولوژیهای ساخت افزایشی ارایه کرده است که در جهت نزدیکشدن این تکنولوژیها به مرحله بلوغ، گام بزرگی خواهد بود.
محمود مرادی، مجتبی کرمیمقدم، فاطمه عسگری،
دوره ۲۰، شماره ۴ - ( ۱-۱۳۹۹ )
چکیده
ساخت افزایشی در جهان امروزی با رشد قابل توجهی روبه پیشرفت است که موجب شده کاربردهای ویژهای در علوم مهندسی، پزشکی و هنر داشته باشد. هنگامی که در دانشگاه MIT مفهوم زمان را بهفرآیند چاپ ۳بُعدی ادغام نمودند، زمان بهعنوان بُعد چهارم در نظر گرفته شد. با ترکیب بُعد چهارم، یعنی زمان، مواد هوشمندی که از ساخت افزایشی ساخته میشوند، توانایی واکنش به محرکهای خارجی (گرما، صدا، ضربه و غیره) در مدت زمان معین را دارند. در فرآیند چاپ ۴بُعدی، پیکربندی ماده در ساخت افزایشی بهمبدلی تبدیل خواهد شد که در معرض محرکهای خارجی همچون حرارت، آب، مواد شیمیایی، جریان الکتریکی و مغناطیسی قرار داده میشود. انتظار میرود در سالهای آتی استفاده از این تکنولوژی بهصورت وسیعی مورد استفاده قرار گیرد و این امر مستلزم بهکارگیری رشتههای مختلف ساخت از جمله مهندسی مکانیک در ساخت و تولید اشیا است، زیرا چشمانداز کلی در فرآیند چاپ ۴بُعدی این است که مواد هوشمندی ساخته شوند که با استفاده از چالشهای محاسباتی و دانش تجربی بهحد مطلوب میل نمایند. در این مقاله پس از بررسی چاپ ۳بُعدی و نیز معرفی مواد هوشمند بهموضوع چاپ ۴بُعدی با استفاده از این مواد پرداخته شده است. مکانیزم، چالشها، کاربردها و آینده پیش رو چاپ ۴بُعدی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
نگار مهتدیفر، مسعود عسگری،
دوره ۲۰، شماره ۷ - ( ۴-۱۳۹۹ )
چکیده
با توجه به پیشرفتهایی که در تکنیکهای ساخت افزودنی صورت گرفته، امکان طراحی و تولید سازههای سلولی با هندسههای پیچیده با خواص مکانیکی مناسب و وزن کم فراهم آمده است و استفاده از مواد سلولی متخلخل در بسیاری از زمینهها در حال افزایش است. در پژوهش حاضر سازه استوانهای نوینی که در راستای شعاعی توزیع چگالی نسبی و خواص گرادیانی قابل تنظیم دارد، با الهام از ساختار استخوان طراحی و معرفی شده است. سازه سلولی در ۵لایه و از تکرار سلول واحد پایه چهاروجهی منتظم با الگوی مشخص در راستای شعاعی، محیطی و محوری حاصل شده است. با استفاده از روابط تحلیلی، خواص مکانیکی الاستیک سازه تعیین شده است. حل تئوری ارایهشده بهکمک مدلسازی عددی و ساخت افزایشی نمونه پلیمری به روش سنگچاپ سهبعدی و آزمون آن صحهگذاری شده است. مقایسه نتایج بیانگر دقت مناسب حل تئوری است. همچنین اثر متغیرهای هندسی طراحی شامل ارتفاع المان حجمی تکرارشونده، تعداد اضلاع چندضلعی آغازگر و قطر یالها بر روی خواص مکانیکی سازه و توزیع آنها مطالعه شده است. با استفاده از الگوریتمهای ژنتیک بهینهسازی تکهدفه و چندهدفه خواص الاستیک سازه انجام شده است. نتایج بهینهسازی تکهدفه در سازههایی با تخلخلهای ۷۰، ۷۵ و ۸۰% بهترتیب بهبود ۳۲/۹، ۳۵/۹۲ و ۳۵/۶۸% مقدار مدول الاستیسیته بر جرم و افزایش ۱۱۶/۳۵، ۹۶/۴۸ و۷۳/۶۲% مقادیر تنش تسلیم بر جرم در همین تخلخلها، نسبت به سازه مبنا با تخلخلهای مشابه را نشان میدهند. نتایج حاصل، بیانگر قابلیت مناسب سازه برای ایجاد توزیع متغیر خواص و تخلخل و پتانسیل کاربرد آن بهعنوان بافت جایگزین استخوان مصنوعی است.
سیاوش مویدی، محمد صالحی، جمال زمانی اَشنی،
دوره ۲۲، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۱ )
چکیده
یکی از راهکارهای کنترل و کاهش شدت نور هر منبع نوری استفاده از جاذبهای نوری است. در این پژوهش بهمنظور بررسی تاثیر جاذب نور فرابنفش بر کیفیت ساخت قطعات سهبعدی، از سامانه ساخت افزایشی به روش پردازش دیجیتال نوری (DLP) که توسط محققین همین مقاله طراحی و ساخته شده است، استفاده گردید. هدف اصلی مقاله بهبود کیفیت ظاهری قطعات، افزایش کنترل در چاپ و حذف نورهای اضافی است، اما برای دستیابی به این مهم، بررسی میزان ارتفاع جدایش، میزان خرابی قطعه و میزان نیروی چسبندگی بسیار حائز اهمیت است. قطعاً جاذب نوری بعنوان یکی از مهمترین پارامترهای تاثیرگذار بر موارد مذکور خواهد بود. فلذا در این سیستم، فیلمهای پلیاستری با درصد جذب ۴۵% در فاصلههای معین از منبع نوری برروی ورق آکریلیک شفاف پوششدهی شده است. سپس با اندازهگیری میزان شدت نور فرابنفش عبور داده شده، مدل-های سهبعدی، با روش پردازش دیجیتال نوری ساخته و مورد ارزیابی قرار گرفت. برطبق یافتههای این پژوهش استفاده از جاذبهای نوری علاوه بر بهبود کیفیت ظاهری قطعه منجر به کاهش ۳/۵ برابر زمان جدایش هر لایه، کاهش ۴۳% زمان چاپ و افزایش موفقیت در چاپ قطعات گردید.
عاطف نجفی، عباس ذوالفقاری،
دوره ۲۳، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۴۰۱ )
چکیده
بهره گیری از تکنیکهای ساخت افزایشی در علم پزشکی موجب تحولی عظیم در این زمینه و به خصوص در حیطه مهندسی بافت استخوان شده است. یکی از این تکنیکها، فرآیند ساخت افزایشی ریزش مذاب می باشد که برای ساخت داربستهای استخوانی استفاده میگردد. از دیدگاه مهندسی بافت استخوان، داربستهای استخوانی باید علاوه بر ویژگیهای مورد نیاز بیولوژیکی، دارای خواص مکانیکی قابل قبولی نیز باشند. در این پژوهش ابتدا پارامترهای چاپ شامل ارتفاع لایه، سرعت چاپ و تعداد فیلامنت در هر ردیف تعیین شد. داربستهای استخوانی با ۲ ماده مختلف پلی لاکتیک اسید (PLA) و پلی کاپرولاکتون (PCL) ساخته شد و تحت آزمونهای فشاری قرار گرفتند. نتایج تحلیل شده شامل مدول الاستیک و تنش تسلیم با نرم افزار Design Expert نشان دهنده ی آن بود که افزایش ارتفاع لایه موجب کاهش خواص مکانیکی و افزایش تعداد فیلامنت در هر ردیف باعث افزایش خواص مکانیکی داربست ساخته شده میگردد. به عنوان مثال برای داربستهای ساخته شده از جنس PLA، حداکثر مدول الاستیک متعلق به داربست ۱۲ فیلامنتی با ارتفاع لایه ۱/۰ میباشد که مقدار آن برابر با ۳۱۹ مگاپاسکال بوده و حداقل مدول الاستیک متعلق به داربست ۸ فیلامنتی با ارتفاع لایه ۳/۰ میباشد که مقدار آن برابر با ۱۴۳ مگاپاسکال است. سرعت چاپ برای داربستهای ساخته شده از جنس PLA، تاثیرقابل توجهی بر مدول الاستیک و تنش تسلیم نداشته ولی برای داربستهای ساخته شده از جنس PCL، افزایش سرعت چاپ موجب کاهش مدول الاستیک میشود ولی اثر قابل توجهی بر تنش تسلیم ندارد.
محمد صالحی، سیاوش مویدی مانیزانی، محمد شایسته، امیر منظور، جمال زمانی آشنی،
دوره ۲۳، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۴۰۱ )
چکیده
در این پژوهش به منظور بررسی تأثیر ناحیه کنترل اکسیژن بر سرعت ساخت قطعات، از سامانه ساخت افزایشی به روش تولید پیوسته مایع واسط (CLIP) که توسط محققین همین مقاله طراحی و ساخته شده است، استفاده گردید. هدف اصلی مقاله افزایش سرعت ساخت قطعات متخلخل با ۱۰ برابر سرعت بیشتر نسبت به روش پردازش دیجیتال نوری (DLP) است. اما برای دستیابی به این سرعت، بررسی میزان ارتفاع چاپ، میزان خرابی قطعه، و عمق پخت قطعه بسیار حائز اهمیت است. قطعاً ناحیه کنترل اکسیژن به عنوان یکی از مهم ترین پارامترهای تأثیرگذار بر موارد مذکور خواهد بود. بنابراین به منظور ایجاد و کنترل حجم ناحیه در بردارنده اکسیژن، از غشاءهای خاص نفوذپذیر گازها در دو حالت پنجره ای شکل (جزیره ای و میکرو کانال)، به عنوان بستر ظرف رزین مایع استفاده گردید. سپس قطعاتی با ساختار متخلخل و پیچیده با استفاده از هرکدام از پنجره های فوق، با روش تولید پیوسته مایع واسط ساخته و مورد ارزیابی قرار گرفت. بر طبق یافته های این پژوهش استفاده از ظرف جزیره ای نسبت به ظرف میکرو کانال، علاوه بر بهبود کیفیت ظاهری قطعه، منجر به افزایش ۱۰۷% مدت زمان قابلیت چاپ پیوسته پیش از شروع نیروی جدایش، کاهش ۴/۷ برابری بیشینه نیروی جدایش و افزایش۳۰% در ارتفاع قطعه چاپ شده گردید.
ساحل محمدی قلعه نی، محمد حسین صادقی،
دوره ۲۳، شماره ۷ - ( ۴-۱۴۰۲ )
چکیده
در بخش اول این مطالعه به بررسی خواص مکانیکی سلول آگزیتک (با نسبت پواسون منفی) با ساختار یکنواخت با هدف طراحی کاشتنی استخوان فمور انسان پرداخته شده است. از سلول های آگزیتک به منظور افزایش سطح تماس کاشتنی و استخوان تحت بارهای کششی استفاده شده است. مدول الاستیک ساختار یکنواخت آگزیتک با روش های عددی، تحلیلی و تجربی در جهت y به دست آمد. در روش تجربی نمونه ها به روش ساخت افزایشی پرینت شدند و خواص الاستیک نمونه های پرینت شده با استفاده از آزمون فشار به دست آمدند. مقایسه مدول الاستیک شبیه سازی تحلیلی و عددی با آزمون های تجربی در جهت y نشان داد که انطباق خوبی بین نتایج وجود دارد. در بخش دوم از ساختار گرادیانی به منظور کاهش سپر تنش (Stress Shielding) در سطح تماس کاشتنی و استخوان و افزایش کارایی کاشت کاشتنی استفاده شده است. در ساختار گرادیانی مدول الاستیک در سطوح تماس با استخوان نزدیک مدول الاستیک استخوان در نظر گرفته شده است و به تدریج در لایه های بعدی افزایش می یابد. مدول الاستیک ساختار گرادیانی به دو روش عددی و تحلیلی محاسبه شد. در روش عددی مدول الاستیک از نرم افزار آباکوس و کدنویسی در متلب به دست آمد. میزان اختلاف مدول الاستیک در این دو روش ۴/۸ درصد به دست آمد، که نشان می دهد انطباق قابل قبولی بین نتایج وجود دارد.
میلاد کرمی، محمدعلی محمدی،
دوره ۲۳، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۲ )
چکیده
فناوری ساخت افزایشی که در ابتدا به توسعه قطعات کوچک و مدلهای نمونه اولیه اختصاص داشت، به سرعت در حال توسعه به سمت ساخت قطعات کاربردی و بزرگتر است. به طور کلی، هیچ فناوری ساختی که در عصر صنعتی مدرن توسعه یافته است، به اندازه فناوریهای ساخت افزایشی، پتانسیل تغییر شکلدادن به نحوه طراحی و ساخت قطعات را ندارد. این انعطافپذیری در ساخت افزایشی باعث شده است که صنایع زیادی ازجمله صنایع دریایی در هر گوشه دنیا، به دنبال استفاده و توسعه این فناوری باشند و در آینده نزدیک، برنامههای بیشتری برای چاپ سهبعدی اتخاذ نمایند. با استفاده از این تکنولوژی، فعالان صنعت دریایی موفق خواهند شد تا با کمک گرفتن از نرمافزارهای مدلسازی سهبعدی، مدلهای دقیقی از محصولات خود را ساخته و ارائه دهند، تا با این کار بتوانند طرحهای خود را بهتر و با قابلیت اطمینان بیشتری بسازند. نگاه فناوری ساخت افزودنی یک نگاه با شاخص باز (بهتر، ارزانتر و زودتر) است.
فرشید جعفریان، محمد مقداد فلاح، محسن بهرامی یاراحمدی،
دوره ۲۳، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۲ )
چکیده
امروزه توسعه ابزارهای عددی قابل اعتماد برای پیشبینی یکپارچگی سطح ماشینکاری شده از اهمیت اولیه برخوردار شده است. این مقاله یک مدل FE سفارشی جدید را برای پیشبینی تغییرات ریزساختاری ایجاد شده در طول تراشکاری آلیاژ Ti۶Al۴V ذوب شده با پرتو الکترونی (EBM) تحت برش خشک معرفی میکند. ریزساختار سوزنی ریز عجیب و غریب مواد و تنوع نانو سختی با استفاده از یک زیربرنامه کاربر در مدل FE مدلسازی و پیادهسازی میشوند. مدل FE توسعهیافته امکان پیشبینی ریزساختار (ضخامت لاملا آلفا)، تغییرات نانو سختی ناشی از عملیات ماشینکاری در شرایط خشک را فراهم میکند. در ابتدا مدل با مقایسه ضخامت فاز الفا لامیا و همچنین نانو سختی پیشبینیشده با نیروی آزمایشی تحت چند شرایط برش کالیبره و اعتبارسنجی می شود. سپس با استفاده از مدل ماده اعتبار سنجی شده به پیش بینی تاثیرات زوایای ابزار بر روی ضخامت فاز لامیا و همچنین نانو سختی پرداخته شد.
فرشید جعفریان، محمد مقداد فلاح، محسن بهرامی یاراحمدی،
دوره ۲۳، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۲ )
چکیده
تیتانیوم و آلیاز های آن مخصوصا آلیاژ Ti۶Al۴V به دلیل دارا بودن خواص منحصر به فرد در صنعت هوا و فضا و پزشکی کار برد بسیاری دارند. تولید آلیاژ Ti۶Al۴V به روش افزایشی به دلیل ویژگی این روش بسیار مورد توجه قرار گرفته است. علی رغم محاسن قابل توجه روش های AM، کیفیت سطح و دقت ابعادی ضعیف قطعات تولید شده از محدودیت های روش ساخت افزایشی میباشد. بنابراین، معمولاً عملیات ماشینکاری پرداخت برای قطعات تولیدی با روش های AM مورد نیاز است تا محدودیت های روش ساخت افزایشی بر طرف گردد. در نتیجه دستیابی به پارامتر های بهینه از روش سریعتر و مقرون به صرفه تر بسیار حائز اهمیت میباشد.در این مقاله شبیه سازی ماشینکاری برودتی آلیاژ EBM Ti۶Al۴V به منظور مطالعه تغییرات میکرو ساختاری انجام شده است. با مقایسه نتایج تجربی و شبیه سازی مدل ماده اعتبار سنجی گردید.سپس با استفاده از مدل FE اعتبار سنجی شده به تاثیرات سرعت برشی در نیرو های ، بار های حرارتی و میکرو سختی پرداخته شد.
سالار فرزادریک، مسعود محمودی، هادی تقیملک، محمدرضا مرکی،
دوره ۲۳، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۲ )
چکیده
امروزه فرآیند تولید افزودنی سیم و قوس بر پایه جوشکاری قوس فلزی گازی به عنوان یکی از فرآیندهای همجوشی قوس الکتریکی است که به دلیل کارایی بالا به طور گسترده در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. انتخاب صحیح پارامترهای ورودی مستقیماً بر کیفیت جوش تأثیر می گذارد و با کنترل آن پارامترها می توان میزان مواد جوش را کاهش داد وخواص آن را بهبود بخشید.در این پژوهش تولید نمونه کامپوزیتی با الکترود ترکیبی با روش جوشـکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ مـورد بررسـی قـرار گرفـت. در ابتدا، با استفاده از مطالعه و بررسی پارامترهای مؤثر فرآیند در ساخت افزایشی قوس و سیم به روش جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ سرعت جوش، ولتاژ و سرعت سیم انتخاب شد. سپس جهت ارزیابی اثرات پارامترهای جوشکاری موثر، سه فاکتور سه سطحی به روش تاگوچی در نرم افزار مینیتب با آرایه L۹ آزمایشات مربوط طراحی گردید. پس از انجام فرآیند بررسی ظاهری، تست کشش و میکروسختی انجام شد. نتایج تست کشش نشان داد که بیشترین استحکام کششی ۲۹۴,۳۲۷ مگاپاسگال در نمونه با سرعت جوشکاری ۸۶ میلیمتر بر دقیقه، ولتاژ ۳۲ ولت و سرعت تغذیه سیم ۶ متر بر دقیقه میباشد. نتایج آزمون میکروسختی نشان داد که بیشترین مقدار میکروسختی، مربوط به نمونه تولید شده با سرعت جوشکاری ۸۶ میلیمتر بر دقیقه، ولتاژ ۲۷ ولت و سرعت تغذیه سیم ۵ متر بر دقیقه به مقدار ۴۶۳.۱ ویکرز بوده است.
زینب ماندی زاده، فاطمه رمضانی، محمد خلیلی،
دوره ۲۳، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۲ )
چکیده
در صنایع دفاعی که محصولات از پیچیدگی و مقاومت بالایی برخوردارند، دستیابی به پارامترهای ایدهآل در فرایندهای تولید دارای اهمیت بسیار زیادی است. ماشینکاری جت آب ساینده فرایندی بسیار پرکاربرد به دلیل عدم تولید گرما در ناحیهٔ برش است. در این پژوهش به بررسی اثرگذاری متغیرهای ورودی بر فرایند ماشینکاری جت آب ساینده بر روی فولاد زرهی همگن نورد شده پرداخته شده است. در این راستا، با کمک معادله رگرسیون ارائه شده برای نرخ حذف مواد، زبری سطح و زاویهٔ کرف با استفاده از آنالیز حساسیت آماری به روش ای-فست، مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج بهدستآمده نشان داد که اثرگذارترین پارامتر بر روی نرخ حذف مواد و زبری سطح، سرعت تراورس جت با به ترتیب ۹۵درصد و ۵۰ درصد تأثیر بوده و مؤثرترین پارامتر بر روی زاویهٔ کرف، فاصلهٔ ایستادن با ۷۴ درصد تأثیر است. همچنین، فشار کمترین تأثیر را در مجموع بر سه متغیر نرخ حذف مواد، زبری سطح و زاویه کرف داشته است.
سهیل نخودچی، شهریار علی کرمی،
دوره ۲۴، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۴۰۲ )
چکیده
در این مقاله با انجام عملیات حرارتی در قطعات با جنس سوپر آلیاژ IN۷۱۸ که به روش ساخت افزایشی تولید شده اند، هدف بررسی تجربی و تحلیلی رفتار رها سازی تنش می باشد. نمونه های آزمایش از روش ذوب لیزر انتخابی ساخته شده و پس از عملیات حرارتی همگنسازی و انحلالی، با اعمال کرنش اولیه فشاری به میزان ۱/۱% و ۲/۱% در دمای ۶۵۰ درجه سانتیگراد به مدت ۸ ساعت تحت عملیات رهایش تنش قرار گرفتند. بمنظور بررسی اثر تغییرات کرنش بر میزان رهایش تنش، نمودار حد رهایش تنش که برای کرنش های ۱/۱% و ۲/۱% به ترتیب میزان ۱۱۹/۵۵ و ۵۱۴/۳۵ مگا پاسکال می باشد نشان می دهد حد رهایش تنش با افزایش کرنش اولیه افزایش می یابد. همچنین با بررسی نمودارهای رهایش تنش در قطعات آزمایش تجربی مشخص شد که میزان و شیب منحنی رهایش در نمونه با درصد کرنش ۱/۲ بیشتر می باشد. در بخش تحلیلی از معادله ساختاری خزش جهت بررسی رفتار رهایش تنش استفاده شد که با بررسی نمودارهای مقایسه ای ارائه شده، با ثبت میزان خطای ۲/۱۷% و ۳/۸۵% به ترتیب برای کرنشهای ۱/۱% و ۲/۱%، نتیجه مقایسه حاکی از تطابق خوب نتایج تحلیلی با نمودارهای تجربی می باشد.
سهیل نخودچی، کیومرث شاکرمی، هادی سلماسی،
دوره ۲۴، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۲ )
چکیده
اینکونل۷۱۸ به دلیل خواص مکانیکی فوقالعاده در طیف گستردهای از صنایع نفت و گاز، هستهای، هوایی و ... استفاده میشود. استفاده از روش ساخت افزایشی جهت تولید قطعات با سرعت در حال افزایش میباشد. با توجه به محدودیتهای ابعادی که در ساخت قطعات به روش ساخت افزایشی وجود دارد این قطعات در کاربردهای متفاوت باید به سایر قطعات به کمک روشهای مرسوم اتصالدهی مانند جوشکاری متصل شوند. در این تحقیق به تحلیل حرارتی جوشکاری پلاسما یک ورق اینکونل ۷۱۸ ساخته شده به روش ذوب لیزری انتخابی با استفاده از نرم افزار آباکوس پرداخته میشود. حرارت ورودی با توزیع گوسی توسط زیر برنامه دیفلاکس با زبان برنامه نویسی فرترن به مدل وارد گردید. جهت اعتبار سنجی مدل حرارتی، اندازهگیری دما حین انجام فرآیند جوشکاری با استفاده از ترموکوپلانجام گرفت و تطابق نسبتا مناسبی بین نتایج آنالیز حرارتی عددی و تجربی مشاهده شد. بررسیهای میکروساختار توسط میکروسکوپ نوری بر روی نمونههای جوشکاری شده صورت گرفت و ریزساختار فلز پایه، ذوب و منطقه متاثر از حرارت مورد بررسی قرار گرفت. ساختار دندریتی در ناحیه جوش و رخ دادن تبلور مجدد در ناحیه متاثر از حرارت مشهود بود. نتایج آزمون کشش نشان داد که نمونه بدون جوش دارای حد تسلیم و شکلپذیری بالاتری است.
رضا زنگنه، امین صفی جهان شاهی، بهنام آخوندی،
دوره ۲۴، شماره ۴ - ( ۱-۱۴۰۳ )
چکیده
با ظهور و گسترش فرآیندهای ساخت افزایشی، به ویژه فرآیند لایه نشانی ذوبی، تحقیقات وسیعی در مورد این فرآیندها صورت پذیرفته است. یکی از حوزههای تحقیقاتی مهم مربوط به استحکامبخشی به قطعات چاپشده به روش لایه نشانی ذوبی است. این فرآیند امکان تولید ساختارهای پیچیده و شخصیسازی قطعات را امکانپذیر میسازد. از طرفی ماده پلی لاکتیک اسید یکی از اصلیترین مواد مورد استفاده در این فرایند است که به دلیل خواص زیستسازگاری و زیستتخریبپذیری، بیشتر از سایر مواد مورد توجه قرارگرفته است. در این پژوهش، اثر عملیات حرارتی آنیل کردن بر استحکام و مدول فشاری نمونههای متخلخل با رویکرد استفاده در مهندسی بافت بهعنوان جایگزین بافت استخوانی، مورد بررسی قرارگرفته است. نمونهها با الگوی لرزشی، شبکهای و لانهزنبوری و با درصدهای پر شدن ۴۰، ۷۰ و ۱۰۰ چاپ سهبعدی میشوند. علاوه بر این اثر دو پارامتر عرض روزنرانی و ارتفاع لایهها نیز مورد بررسی قرارگرفته است. به منظور ایجاد ساختارهای متخلخل با تخلخلهای بههمپیوسته، الگوی پر شدن در هر لایه به میزان مشخص دوران کرده و این امر سبب معرفی ساختارهای متخلخل جدیدی میشود که این ساختارها میتوانند کاربردهای وسیعی مانند بهکارگیری به عنوان داربست در مهندسی بافت، داشته باشند. بعد از ارزیابی خواص مکانیکی فشاری نمونهها، نمونههای مشابه عملیات حرارتی شده و سپس خواص مکانیکی فشاری آنها نیز ارزیابی گردید. نتایج حاصلشده نشان میدهد که حداکثر استحکام و مدول فشاری در نمونه با عرض روزنرانی ۶/۰ میلیمتر، ارتفاع لایه ۲۵/۰ میلیمتر، الگوی پر شدن لرزشی و درصد پر شدن ۱۰۰ اتفاق میافتد. مقادیر استحکام و مدول فشاری برای نمونه عملیات حرارتی نشده به ترتیب برابر با ۵۱/۸۴ مگاپاسکال و ۲۸/۲ گیگاپاسکال و برای نمونه عملیات حرارتی شده به ترتیب برابر با ۴۴/۱۰۵ مگاپاسکال و ۲۹/۲ گیگاپاسکال است.
سجاد لهراسبی، سهیل نخودچی،
دوره ۲۴، شماره ۸ - ( ۵-۱۴۰۳ )
چکیده
سوپرآلیاژ اینکونل۷۱۸ به دلیل خواص خوب در دمای بالا به شکل گستردهای در صنایع مختلف مصرف میشود. تولید قطعات از جنس سوپرآلیاژ اینکونل۷۱۸ به روش ذوب لیزر انتخابی امکان تولید قطعات با هندسه پیچیده را فراهم میسازد. براین اساس بهبود خواص مکانیکی قطعات تولید شده به روش ذوب لیزر انتخابی با استفاده از فرایندهای ثانویه استحکام بخشی حائز اهمیت میباشد. در این پژوهش تاثیر پیشکرنش سرد بر استحکام کششی و فشاری نمونههای سوپرآلیاژ اینکونل۷۱۸ تولید شده به روش ذوب لیزر انتخابی بررسی شده است. نمونههای آزمایش با روش ذوب لیزر انتخابی تولید شده و تحت بارگذاری تک مرحلهای (%۵-%۱۵-%۳۰) و دو مرحلهای (%۴-%۱۲-%۱۶) قرار گرفته است. به منظور بررسی تاثیر بارگذاری اولیه بر خواص مکانیکی از آزمون کشش، آزمون فشار و آزمون سختی و برای بررسی رفتار میکروساختار از میکروسکوپ نوری استفاده شد. طبق نتایج بدست آمده استحکام تسلیم و استحکام نهایی کششی سوپرآلیاژ اینکونل۷۱۸ در راستای محور Y (صفحه XY ) بعد از اعمال۳۰% کرنش اولیه در راستای محور تولید ( Z ) معادل ۸/۳۱% و ۶/۱۱% افزایش یافته است. استحکام تسلیم فشاری سوپرآلیاژ اینکونل۷۱۸ با افزایش پیشکرنش به %۳۰ معادل ۳/۷۹% در راستای جهت تولید ( Z ) افزایش یافته است. به عبارت دیگر اعمال پیشکرنش در راستای محور Z بر استحکام فشاری در صفحه XZ به عنوان کرنش اصلی و بر استحکام کششی در صفحه XY به عنوان کرنش برشی بر قطعه تاثیرگذار میباشد. اعمال پیش کرنش تا ۳۰% تاثیر کمی بر خواص سختی سوپرآلیاژ اینکونل۷۱۸ دارد. نتایج حاصل از اعمال بارگذاری در دو مرحله بیانگر بهبود استحکام با افزایش تعداد مراحل بارگذاری بدلیل وجود پدیده کارسختی میباشد.