بررسی تجربی و بهینه سازی پارامترهای موثر در فرآیند سوراخ کاری قطعات کامپوزیتی الیاف شیشه- اپوکسی

فرآیند سوراخ کاری قطعات کامپوزیتی الیاف شیشه-اپوکسی همواره با عیوبی نظیر پدیده تورق یا جدایش بین لایه ای همراه می-باشد. این پدیده باعث کاهش استحکام ورق های کامپوزیتی می-شود. در این تحقیق، برای به حداقل رساندن این عیب پارامترهای تاثیرگذاری شامل سرعت پیشروی، قطر ابزار، ضخامت، زاویه راس ابزار، سرعت دورانی، نوع لایه چینی الیاف و خنک کار مورد بررسی قرار گرفتند. تعداد آزمایش ها بر اساس روش طراحی آزمایش تاگوچی مشخص شده و مطالعه تجربی بر روی فرآیند سوراخکاری قطعه کامپوزیتی به منظور بررسی میزان تورق انجام گردید. سپس سوراخ ها توسط دستگاه اندازه گیری ویدیویی اسکن و میزان تورق موجود درآنها با درنظر گرفتن قطر سوراخ ها محاسبه شده اند. سپس اطلاعات جمع آوری شده جهت بهینه نمودن پارامترها با استفاده از آنالیز واریانس مورد تحلیل آماری قرار گرفتند. نتایج نشان داد سرعت پیشروی با مقدار ۲۹.۶% و سرعت دورانی با مقدار ۲۴%، بیشترین اثر را بر میزان تورق داشته به طوری که با افزایش نرخ پیشروی میزان تورق افزایش و با افزایش سرعت دورانی، تورق ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. همچنین نمونه های سوراخ شده جهت بررسی اثر تورق بر استحکام کششی و ضریب تمرکز تنش تحت تست کششی قرارگرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش میزان تورق، میانگین استحکام کششی و ضریب تمرکز تنش قطعات سوراخ دار نسبت به نمونه سالم( بدون سوراخ) به ترتیب ۳۴% کاهش و ۵۱.۶۶% افزایش-یافته اند. همچنین با ۱.۲۲ برابر شدن تورق نسبت به تورق نمونه اولیه، ضریب تمرکز تنش ۶.۹% افزایش و استحکام کششی ۶.۵% کاهش یافته اند.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت ، تورق ، سوراخکاری ، بهینه سازی ، استحکام