5 نتیجه برای ساخت افزایشی
محمدرضا مرکی، مسعود محمودی، محمد یوسفیه، هادی تقی ملک،
دوره 8، شماره 2 - ( 11-1401 )
چکیده
ساخت افزایشی قوس و سیم بر پایهی جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ یکی از روش ساخت لایه به لایه فلزی است. از قدم های اساسی در این روش از ساخت قطعات پیشبینی هندسه جوش به وجود آمده در هر پاس از جوشکاری است. در پژوهش حاضر با در نظر گرفتن پارامترهای مؤثر بر روی هندسه جوش، مطالعه تجربی در این زمینه صورت گرفت. بدین منظور سه پارامتر ولتاژ، سرعت جوشکاری و سرعت تغذیه سیم به عنوان پارامترهای مؤثر بر هندسه جوش فرایند در نظر گرفته شدند و پارامترهای عرض گرده جوش و ارتفاع گرده جوش نیز از میان پارامترهای هندسه جوش با توجه به نوع و کاربرد پژوهش به عنوان پارامترهای خروجی انتخاب گردید. از ماشین بردار پشتیبان حداقل مربعات برای مدلسازی هندسه جوش در فرایند استفاده شد. نتایج حاصله از رگرسیون آموزش، آزمون، اعتبارسنجی و کل به ترتیب 0.945، 0.793، 0.894 و 0.881 بدست آمد. مقایسه بین دادههای تجربی و دادههای مدل به بیان معنیدار بودن مدل پیشنهادی میباشد
آریا گندم دوست، محمود سرکاری خرّمی، سیّد فرشید کاشانی بزرگ، حسن قربانی،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
فنّاوریهای ساخت افزایشی فلزات به عنوان یکی از ارکان مهم انقلاب صنعتی چهارم، رویکردی تحولآفرین در ساخت دیجیتال ارائه میکنند. ذوب لیزری بستر پودر به عنوان یکی از این فناوریها، توانایی شگرفی در تولید قطعات با هندسههای پیچیده و با عملکرد بالا دارد. در سالهای اخیر، ساخت قطعات آلیاژهای آلومینیوم با استفاده از این فناوری بسیار مورد توجه بوده، لیکن تحقق آن با چالشهایی همراه است. ترک انجمادی به عنوان یکی از جدیترین دلایل ناکامی ساخت افزایشی لیزری آلیاژهای آلومینیوم به ویژه انواع استحکام بالا شناخته میشود. در پژوهش حاضر، سازوکار تشکیل ترکهای انجمادی، دلایل تشکیل و عوامل مؤثر بر آنها مورد بررسی قرار گرفته و از میان راه حلهای ارائهشده، واپایش ریزساختار انجمادی و ریزدانهکردن، مؤثرترین روش برای حذف ترکهای انجمادی آلیاژهای آلومینیوم استحکام بالا در فرایند ذوب لیزری بستر پودر مطرح میشود. در همین راستا، یکی از راهکارهای ریزدانهسازی و متعاقباً کاهش ترکهای انجمادی، افزودن مقدار ناچیز (کمتر از %۱ وزنی) از ذرات جوانهزا به پودر آلیاژی اولیه است. این ذرات با محدودکردن رشد دانه یا مهاجرت مرزدانه و همراه شدن عواملی که به تحت تبرید ترکیبی کمک میکنند، میتوانند در کاهش ترکهای انجمادی مؤثر باشند. در نهایت، تأثیر افزودنیهای مختلف در ریزدانهسازی و سازوکار آنها در کاهش ترکهای انجمادی آلیاژهای آلومینیوم استحکامبالا حین فرایند ذوب لیزری بستر پودر ارائه میشود.
مرتضی ایلانلو، رضا شجاع رضوی، پویا پیرعلی، محمدرضا برهانی،
دوره 9، شماره 2 - ( 6-1404 )
چکیده
در این پژوهش، بهمنظور دستیابی به ساختار تدریجی بین فولاد زنگنزن 17-4PH و آلیاژ Stellite6، از فرایند رسوبنشانی مستقیم لیزری استفاده شد. نمونهها بهگونهای طراحی و ساخته شدند که ترکیب شیمیایی در هر مرحله بهصورت تدریجی و گامبهگام از 100٪ 17-4PH به 100٪ Stellite6 تغییر یابد. این تغییر بهصورت کاهش 25 درصدی سهم 17-4PH و افزایش 25 درصدی سهم Stellite6 در هر مرحله صورت گرفت. بررسی ریزساختار و توضیع عناصر با میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز عنصری انجام شد. به منظور محاسبه خواص مکانیکی با آزمون میکروسختی HV و آزمون کشش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد ساختار مارتنزیتی سوزنی در بستر، با انتقال به ترکیب ۲۵٪ به دندریتهای سلولی تبدیل و با افزایش درصدStellite 6 و افزایش Cr و W موجب گسترش مرز دانهها و تجمع کاربید میان دندریتها شد. در ترکیب ۵۰٪ ظهور دندریتهای ستونی جهتدار مشاهده شد. در مقادیر بالاتر Stellite 6، ساختار دندریتی ریزتر شده و به ساختارهای هممحور تبدیل شد. روند تغییر ریزسختی از فلز پایه، از 300 ویکرز برای 17-4PH در امتداد ساخت به سمت لایههای بالاتر نمونهها افزایش و تا 490 ویکرز برای Stellit6 خالص مشاهده شد. آزمون کشش نشان داد که σᵧ و σᵤ در تمامی ترکیبات در بازهی ۱۱۰۲–۱۱۵۹ مگاپاسکال با کاهش اندک و پیوسته حفظ شده و نبود فازهای ترد یا عیوب ساختاری موفقیت فرایند رسوبنشانی مستقیم لیزری را تأیید میکند.
درصد ازدیاد طول نیز از ۷٪ در استلایت ۶ تا ۱۹٪ در 17-4PH با افزایش میزان 17-4PH افزایشی بوده و ترکیب ۵۰–۵۰ با 14.5 درصد ازدیاد طول بهترین تعادل بین استحکام و انعطافپذیری را ارائه داده است.
محمدرضا مرکی، هادی تقی ملک، محمد یوسفیه، علیرضا آقائیفر، ابوالفضل فورگی نژاد،
دوره 10، شماره 1 - ( 4-1403 )
چکیده
نیاز گسترده و روزافزون جامعه به ساختمان و سازه، ضرورت استفاده از روشهای ساخت جدید به منظور افزایش سرعت ساخت، سبکسازی، افزایش عمر مفید و نیز مقاوم نمودن ساختمانها در برابر زلزله را بیش از پیش مطرح ساخته است. روشهای جدید، در دراز مدت موجب بهینهسازی سازه، افزایش ساخت و رسیدن به شرایط اجرایی مطلوب خواهد شد. نیاز روز افزون جوامع بشری به سازههای خاص توسط فناوری جدید بیشتر از پیش احساس میشود. ساخت افزایشی برپایه جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ به عنوان یکی از روشهای ساخت سریع و کمهزینه برای سازههای اولیه فلزی است. بدین منظور سه پارامتر ولتاژ، سرعت تغذیه سیم و سرعت جوشکاری به عنوان پارامترهای تأثیرگذار بر عرض و ارتفاع گرده جوش به عنوان پارامترهای خروجی در نظر گرفته شدهاند. برای بررسی اثرات فرایند، 16 آزمایش با پارامتر ورودی مورد ارزیابی قرار گرفت. با انجام آزمایشهای تجربی نتایج عرض و ارتفاع گرده جوش تعیین شد. سپس هندسه جوش حاصله به سه روش مدلسازی عددی که شامل ماشین یادگیری شدید، ماشین بردار ارتباط و منطق فازی مدلسازی شده است. مقایسه بین دادههای تجربی و خروجی سه مدل ایجادی نشان میدهد که نزدیکترین نتایج به دادههای تجربی هندسه جوش از روشهای مدلسازی، منطق فازی دارا بوده است. به گونهای که دادههای آزمون مدل فازی ایجادی، خطای میانگین برای ارتفاع و عرض به ترتیب 667/0 و 5477/0 و جذر میانگین مربعات برای ارتفاع و عرض 0046/0 و 3/0 بدست آورده که بیانکننده قابلیت تعمیم و اطمینان بالا نسبت به دیگر روش مدلسازی در این فرایند است. در نهایت نمونه فلزی سازه خاص مبتنی برساخت افزایشی قوس و سیم برپایه جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ تولید شد.
علی رحیمی، مرتضی یزدی زاده، مسعود وطن آرا، مجید پورانوری،
دوره 11، شماره 1 - ( 4-1404 )
چکیده
ساخت افزایشی قوسی با سیم (WAAM) به دلیل نرخ بالای رسوبدهی، جایگاهی ویژه در تولید قطعات بزرگ فلزی دارد. استفاده از فولادهای زنگنزن آستنیتی در این فرایند میتواند علاوه بر کاهش هزینههای تولید، آزادی بیشتری در طراحی قطعات فراهم کند. فولاد زنگنزن 310، که بهعنوان فولاد نسوز در صنعت شناخته میشود، به دلیل مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون و دمای بالا، کاربرد گستردهای دارد. با این حال، این فولاد بهطور ویژه به ترکهای گرم در حین فرایندهای جوشکاری و ساخت افزایشی حساس است. در این پژوهش، ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد زنگنزن 310 تولیدشده به روش WAAM با استفاده از فرایندهای انتقال سرد فلز (CMT) و جوشکاری قوسی فلزگازی (GMAW) مقایسه شد. نتایج نشان داد که فرایند CMT به دلیل حرارت ورودی پایینتر، میتواند حساسیت فولاد زنگنزن 310 به ترکهای گرم را بهطور قابلتوجهی کاهش دهد. این یافتهها اهمیت انتخاب مناسب فرایند برای تولید قطعات باکیفیت و کاهش عیوب ساختاری را نشان میدهد.
