آنالیز فرکتالی به جهت تعیین اثر تغییر شدت جریان الکتریکی بر سختی سطحی و زبری سطح قطعه کار فولادی در فرآیند تخلیه الکتریکی

کیفیت سطح یکی از ویژگی‌های حائز اهمیت است که در ماشینکاری هر قطعه مد‌نظر قرار می‌گیرد. هندسه فرکتالی شاخه ای خلاقانه و کاربردی از ریاضیات نوین است. یکی از مهمترین ویژگی های هندسه فرکتالی، بُعد فرکتال است. هدف بررسی اثر شدت جریان بر میزان زبری و سختی سطحی قطعه کار در فرآیند تخلیه الکتریکی با استفاده از آنالیز فرکتال است. به این منظور قطعاتی از جنس فولاد آلیاژی AISI316L توسط دستگاه اسپارک با شدت جریان‌های مختلف تحت عملیات ماشینکاری قرار گرفت. نمونه-ها را جهت بررسی کیفیت سطوح توسط دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد تصویربرداری قرار داده شد. نتایج آزمایشگاهی و فرکتالی نشان داد که با افزایش 10برابری شدت جریان، میانگین زبری سطح حدود دو برابر و میزان سختی سطحی 8/0 برابر میشود. همچنین هرچه به شدت جریان افزوده می‌شود، انحراف از معیار و دامنه تغییرات سیگنال سطح افزایش و فرکانس تغییرات کاهش می‌یابد. این امر نشان می‌دهد میزان پستی و بلندی‌های سطح افزایش یافته و نقاط با ارتفاع و عمق بیشتری در سطح به وجود می‌آید و اصطلاحاً سطح زبرتر می‌شود. درنتیجه افزایش زبری سطح و کاهش میزان سختی سطحی قطعه کارها سبب افزایش بُعد فرکتالی سطوح ماشینکاری شده است.